The Tagus estuarine plume variability : impact in coastal circulation and hydrography

• Autor(a) principal: Rodrigues, João Gonçalo Ricardo
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/14823
• topic: Oceanografia; Plumas (dinâmica de fluidos) - Estuário de Tejo (Portugal); Hidrodinâmica - Zonas costeiras; Circulação oceânica - Zonas costeiras; Interacção oceano-atmosfera

As descargas dos estuários formam uma pluma que é advetada para a região costeira adjacente, durante a maré vazante, modulando a circulação e hidrografia costeiras. Na costa central portuguesa, a pluma do Estuário do Tejo influencia a hidrografia da região, controlando a dinâmica local. Na atualidade, estudos de plumas estuarinas são realizados utilizando modelos de circulação e de transporte de alta-resolução e sofisticados métodos de análise de dados, como as redes neuronais. O objetivo deste estudo consiste em analisar os padrões da descarga estuarina do Tejo na zona costeira adjacente, sob diferentes condições de vento e eventos de descarga estuarinas elevadas. Neste âmbito, implementou-se o modelo 3D de circulação e transporte MOHID, utilizando um método de downscaling do modelo Operational Model for the Portuguese Coast (PCOMS) (6 km) para a ROFI do Estuário do Tejo (500m). De modo a melhorar os forçamentos atmosféricos do modelo costeiro, implementou-se uma nova aplicação de alta-resolução (2 km) do modelo WRF para a região. A validação dos modelos de circulação e de transporte foram realizadas para o período de Julho a Dezembro de 2012. Resultados numéricos demonstram uma reprodução correta dos padrões superficiais quando comparados com dados observados de velocidade da corrente, salinidade e temperatura da água. O erro médio quadrático (RMSE) das correntes de superfície mostrou um desvio médio inferior a 16 cms−1. Comparação da temperatura superficial da agua com os dados remotos do sensor MODIS-Aqua identificaram um desvio inferior a 2oC, demostrando a qualidade das previsões do modelo em reproduzir os padrões dinâmicos costeiros. De modo a estudar a variabilidade costeira causada pela descarga estuarina do Tejo, simularam-se 5 cenários utilizando ventos favoráveis de upwelling e downwelling, e descargas do Rio Tejo de 1500, 3000 e 5000 m3s−1. As simulações dos cenários foram realizadas para o período de 8-31 de Novembro de 2012, devido à ocorrência de padrões favoráveis de vento. Com o objetivo de quantificar a variabilidade costeira, realizou-se uma analise SOM com 1x4 padrões espaciais dos campos de salinidade à superfície. Os resultados demonstram que as descargas fluviais são o principal forçamento nas simulações, só superados pelo vento aquando se registam baixas descarga fluviais. Secções transversais da salinidade mostraram uma profundidade da pluma estuarina com cerca de 15 m na zona da embocadura do estuário, reduzindo-se para 10 m na zona costeira adjacente ao Cabo da Roca. A tensão do vento revelou ter um papel importante na dispersão da pluma, sendo responsável pelo transporte para norte ou para sudoeste da mesma. Em todos os cenários, os ventos favoráveis a downwelling transportam a pluma para norte encostada à costa, enquanto ventos de upwelling transportam a pluma para sudoeste. A nova implementação de alta resolução em 3D desenvolvida neste trabalho permite retirar informação extra acerca da dinâmica da pluma estuarina sob diferentes condições de vento e descarga do Rio Tejo. Padrões distintos de dispersão foram observados, permitindo uma melhoria do conhecimento da circulação e hidrografia da região. Para trabalhos futuros, este modelo pode permitir o acoplamento de modelos biogeoquímicos ou de derrame de hidrocarbonetos, temas importantes e desafiantes para a complexa zona costeira adjacente ao Estuário do Tejo.