UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO OCEANOGRÁFICO IOF Oceanografia Física Descritiva

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1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO OCEANOGRÁFICO IOF10 - Oceanografia Fíica Decritiva Arquivo obtido em: Aluno Danilo Rodrigue Vieira

2 IOF10 - OCEANOGRAFIA FÍSICA DESCRITIVA a Lita de Exercício o Semetre de 007 Aluno: Danilo Rodrigue Vieira Arquivo obtido em: 1 Com o valore de temperatura e alinidade abaixo fornecido, referente à climatologia do mê de janeiro, a 0,5 W 48,5 S (Levitu & Boyer, 1994), plote o correpondente diagrama TS e faça um reconhecimento da maa d água preente na região, incluindo eu nívei de profundidade e a epeura da camada; determine a porcentagen de cada maa d água que participa da formação do núcleo de água intermediária. 7 Diagrama TS 0,5 W 48,5 S 10 m 0 m 0 m 0 m m m PAAW 7. T emperatura H CL m m m 7.8 AAIW 00 m 50 m 00 m400 m 500 m 600 m 700 m 800 m 900 m 1000 m NADW Salinidade HpuL Figura 1: Exercício 1. Diagrama TS do ponto 0,5 W 48,5 S. Valore em cinza correpondem ao valore de σ t. Maa d água preente etão ainalada em vermelho.

3 Numa região oceânica, ocorre a mitura de doi tipo d água, o primeiro com 18 C e 5, pu e o egundo com 19,4 C e 5,64 pu. Se a mitura procea-e com 0% do primeiro tipo, quai ão o valore de temperatura e alinidade reultante? No que baeiam-e ee cálculo? P 1 = 0, P = 0,7 T 1 = 18 C T = 19,4 C S 1 = 5, S = 5,64 { P1 T 1 + P T = T P 1 S 1 + P S = S { 0, ,7 19,4 = T 0, 5, + 0,7 5,64 = S { T = 18,98 C S = 5,5 O cálculo baeiam-e na propriedade conervativa do al e da temperatura. Quai ão a utilidade e a limitaçõe do diagrama TS? Utilidade: poibilita o etudo da etabilidade da coluna: e a curva intercepta cada iopicnai apena uma vez, a coluna é etável; motra a maa d água preente em uma região; poibilita etudar a mitura que ocorrem no oceano; é poível identificar a ainatura da maa; poibilidade de identificar erro amotrai, poi, e um ponto aparece muito fora da curva caracterítica da região, pode-e upor que houve erro amotral. Limitaçõe: má indicação de profundidade, poi a ecala de profundidade não é linear; falta de indicação da ditribuição geográfica da maa d água. 4 Defina convergência e divergência no oceano; faça equema repreentando toda a forma de ua ocorrência; faça também equema de ua aociação numa coluna d água. Convergência: é o proceo no qual há movimento de maa d água de forma que ea e juntem. Ee proceo pode er cauado por movimento de maa em entido opoto ou com memo entido, porém intenidade diferente. Divergência: é o proceo no qual há movimento de maa d água de forma que o fluxo eparem-e. Da mema forma que a convergência, ee proceo pode er cauado por movimento de maa em entido opoto ou com memo entido, porém intenidade diferente. O equema repreentando a forma de ocorrência do fenômeno pode er vito na Figura (p. 4), enquanto que o equema de aociação encontram-e na Figura (p. 4).

4 Convergência Arquivo obtido em: Divergência Sentido opoto Sentido opoto Intenidade diferente Intenidade diferente Figura : Exercício 4. Convergência e divergência de maa d água. Subidência Reurgência Convergência Divergência Divergência Convergência Figura : Exercício 4. Poívei aociaçõe entre convergência e divergência. 5 Decreva a caracterítica gerai da circulação de uperfície em grande ecala. Onde ão, freqüentemente, formado turbilhõe em meo-ecala? A circulação de uperfície, em regiõe ub-tropicai, ocorre em entido horário no hemifério norte e anti-horário no hemifério ul, formando o giro ub-tropicai. Nee giro, a corrente ão mai intena e meno epalhada a oete do que a lete, onde ão meno intena e mai epalhada. O giro ub-tropicai ão eparado por uma corrente contra equatorial, que flui para lete. Turbilhõe em meo-ecala ão formado, freqüêntemente, no limite oete do oceano, gerado pelo meandro da corrente de uperfície exitente nee limite. 4

5 6 No ponto A, B, C e D de uma região oceânica, foram obervado o eguinte denívei da uperfície (em relação ao nível médio); +8 cm em A, cm em B, +6 cm em C e 4 cm em D. Coniderando que o ponto central da área P encontra-e em 0 W 45 S, A etá ao norte de P, B a oete, C a lete, D ao ul e que a ditância AD e BC equivalem a 50 km, determine a correpondente corrente geotrófica no ponto central (calcule eparadamente a componente EW e NS da corrente). Cálculo da componente devida ao gradiente entre A e D: Cálculo da componente devida ao gradiente entre B e C: AGP AD = g tan θ = g h x = = 9,8 0, =, m AGP BC = g tan θ = g h x = = 9,8 0, = 1, m AC AD = Ω V enϕ = = π en(45 ) V AD Igualando-e AGP AD com AC AD, obtemo V AD : AGP AD = AC AD, π = en(45 ) V AD V AD = 0,885 m AC BC = Ω V enϕ = = π en(45 ) V BC Igualando-e AGP BC com AC BC, obtemo V BC : AGP BC = AC BC 1, π = en(45 ) V BC V BC = 0,15566 m A AC AD B AGP BC AC BC C V AD V BC AGP AD D Figura 4: Exercício 6. Repreentação da componente do movimento. Oberva-e, pela Figura 4, que a componente NS é V BC, enquanto que a componente EW é V AD V AD = 0,9 mê V BC = 0,15 mê V=0,75 mê Figura 5: Exercício 6. Vetor reultante. 5

6 7 Calcule o coeficiente de difuividade térmica numa coluna d água onde foi medido um perfil de temperatura com 18 C na uperfície, 17,5 C a 5 m e 16,5 C a 10 m, conidernado que ee valore etão variando à taxa de +0, C/h. dt dt = T t = = 0, 600 C d T dt = T T + T 1 ( z) = = 16,5 17, C m k = dt dt = 0, 600 dz d T = C m = m 16,5 17, C = 8 Motre configuraçõe de denidade e corrente no oceano onde tem-e Número de Richardon pequeno e, coneqüentemente, há intabilidade e geração de turbulência. Quando o número de Richardon (Ri) é menor que 1 4, há geração de turbulência. Para que o número eja pequeno, há dua poibilidade: que a diferença de denidade entre a camada eja pequena (aim, ρ erá pequeno, o que reultará num menor Ri) ou que a difereça de velocidade entre a corrente eja grande (aim, u erá grande e também reultará num menor Ri). Ri = g ρ ρ ( u ) 9 Como dá-e o balanço de radiação, para a Terra como um todo e para eu cinturõe de latitude? Quai ão a coneqüência? Para a Terra como um todo, a radiação que chega vinda do Sol é é aproximadamente igual à radiação emitida pela Terra logo, a dua etão balanceada. Em um cinturão de latitude, não há, neceariamente, ee balanço: na regiõe equatoriai tem-e um exceo de radiação aborvida em relação à radiação emitida de volta ao epaço; enquanto que na regiõe polare, há o invero: a quantidade de radiação aborvida é menor que a quantidade de energia refletida de volta. A principal coneqüência dio é o tranporte de calor pelo vento, vapor d água e pela corrente oceânica para que haja o balanço global de calor; io influencia fortemente no clima da Terra. 6

7 10 A 0 S 45 W, um vento de 60 km/h opra de udoete. Calcule a corrente de deriva na uperfície e a 50 m (intenidade e direção). Qual é a direção do tranporte de maa na correpondente camada de Ekman? W = 60 km h = 50 ρ ar = 1,50 kg m m C D =,6 10 ρ agua = 105 kg m ϕ = 0 A Z = 0,4 W = 119,444 f = Ω enϕ = π 4 00 Sabendo-e que a dua componente, W x e W y, do vento ão iguai: W = W x + W y W x = W y = 5 τ x = τ y = C D ρ ar W W = 0,686 τ = A a corrente de deriva na uperfície (V 0 ) erá: V 0 = τ ρagua f A Z = 0,0 m τ x + τ y = 0,90778 Agora calculando-e para 50 m... z = 50m D = π A Z ρ f = 177,85 A corrente a 50 metro, V (50), erá: V (z) = V 0 e π z D V (50) = 0,15 m O tranporte de maa na camada de ekman ocorre perpendicularmente e à equerda da direção para do vento. 7