Meteorologia - Oceanografia

1. Meteorologia - Oceanografia ACA 0430 - Meteorologia Sinótica e Aplicações à Oceanografia DCA/IAG/USP

2. Relações Básicas Fluidos com vórtices turbulentos; Importantes trocas de calor; Governados pelas mesmas leis físicas: - Força do Gradiente de Pressão; - Força de Atrito; - Força da Gravidade; - Conservação de massa; - Conservação de energia; - Conservação do momento angular.

3. Dinâmica dos fluidos Força do Gradiente de Pressão: Equação do Movimento: Força de Atrito: Força da Gravidade:

4. Força de Coriolis Força inercial que se aplica a Corpos que se movimentam sobre uma superfície em rotação. Aceleração de Coriolis: Fictícia → Não provoca aceleração → Desvia o movimento

5. Força Centrífuga Força aparente que se equilibra com a força centrípeta (real). : velocidade angular do objeto.

6. Equilíbrio Hidrostático Equilíbrio entre a força de gravidade e do gradiente vertical de pressão. Componente Vertical da Força de Atrito 0 Componente vertical da Força de Coriolis Em larga escala:

7. Geostrofia Equilíbrio Geostrófico: Equilíbrio entre a Força de Coriolis e a Força do Gradiente Horizontal de Pressão. Movimentos horizontais muito maiores do que os verticais. Na atmosfera: movimentos acima da CLP. No oceano: movimentos a mais de 100m de profundidade e distantes 100km da costa.

8. Termo de Atrito Caso não-geostrófico. Solução de Ekman nas condições de contorno: Na atmosfera: inferior (superfície); No oceano: superior e inferior.

9. Conservação de Massa Para a atmosfera (compressível): Para o oceano (incompressível):

10. Conservação de Calor e Sal Com precipitação (P), evaporação (E) e fluxo do rio (R): Volume constante: Sal não é removido nem depositado no mar:

11. Conservação de Momento Angular Para escoamento barotrópico divergente: h: espessura do fluido. Dois processos que frequentemente dominam o balanço de vorticidade: - criação de vorticidade pelo estreitamento do tubo de vorticidade; - advecção horizontal de vorticidade absoluta.

12. Alta e Baixa Pressão Alta pressão → Divergência Baixa pressão → Convergência Alta pressão: Anticiclônica. Hemisfério Norte → Horário Hemisfério Sul → Anti-horário Baixa pressão: Ciclônica. Hemisfério Norte → Anti-horário Hemisfério Sul → Horário

13. Exemplo: Baixa Pressão Furacão Catarina: Hemisfério Sul Rotação no sentido horário. Furacão Katrina: Hemisfério Norte Rotação no sentido anti-horário.

14. Troca de Momento Camada Limite Planetária (CLP): - Forças viscosas são válidas; - Movimentos turbulentos → origem mecânica e térmica. Mecânica: cisalhamento do vento; Térmica: aquecimento devido ao ciclo diurno. Camada Limite Oceânica (CLO): - Interações dinâmicas de pequena escala entre oceano e atmosfera; - Transferência de momento → flutuações de pressão, velocidade e tensão produzidos pela onda.

15. Ondas e Momento Causas: astronômicas, sísmicas ou meteorológicas. Natureza mecânica: intensidade, persistência e pista de vento. Dependem dos fenômenos meteorológicos: mesoescala e escala sinótica. Dissipação de ondas: - quebra de onda devido ao vento (whitecapping); - interação com o fundo; - quebra de onda devido ao próprio fluido.

16. Em termos energéticos, distúrbios causados pelo vento são dominantes.

17. Correntes e Momento Ondas em altas frequências podem bloquear ou quebrar, se propagadas contra fortes correntes (estuários). Correntes fortes → maior interação onda/corrente → variações de frequnência absoluta, número de onda e amplitude. Modelos de camada de mistura oceânica → todo o fluxo de momento da atmosfera é transferido para as correntes. Ondas curtas retornam momentos quase localmente. Ondas longas carregam suas dissipações para longas distâncias.

18. Circulação Oceânica Global Existem dois tipos de movimento responsáveis pelas correntes oceânicas: - Diferença de densidade: Função da temperatura e salinidade → Circulação Termohalina. - Vento: Efeito em águas superficiais.

19. Correntes devido à densidade

20. Correntes devido ao vento

21. Ekman Transferência de tensão de camadas superiores para inferiores. Desvio na direção de acordo com a Força de Coriolis. Hemisfério Norte: Desvio das águas para a direita. Hemisfério Sul: Desvio para a esquerda. Espiral de Ekman, no Hemisfério Norte.

22. Ressurgência Desvio da → Convergência/Divergência → Bombeamento Corrente Horizontal Vertical Oceano aberto; Coesta oeste dos continentes; Região Equatorial.

23. Temperatura Comportamento zonal das isotermas. Homogeneidade de temperatura com a profundidade. Média Mensal de TSM – Julho 2010 Média Mensal de TSM – Janeiro 2009

24. Salinidade Distribuição aproximadamente zonal. Salinidade superficial → Balanço entre precipitação e evaporação. Média Mensal de Salinidade – Julho 2009 Média Mensal de Salinidade – Janeiro 2009

25. Menores valores de salinidade: - Costa → Descargas Fluviais; - Pólos → Derretimento do gelo. Maiores valores de salinidade: - Regiões dos anti-ciclones → pouca precipitação; - Regiões de alta evaporação. Ciclo anual: Grande variação de precipitação → Grande variação de salinidade. Regiões Costeiras → Camada superficial com baixa salinidade. Regiões Profundas → Salinidade relativamente uniforme.