Respostas dos fluxos de CO2 aos vórtices da corrente norte do Brasil
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45029 |
Resumo: | A fim de investigar a variabilidade intra e interanual dos vórtices da Corrente do Norte do Brasil e entender o papel dos mesmos na biogeoquímica do Atlântico Tropical Norte Ocidental, especialmente em relação ao fluxo de CO2, o algoritmo de detecção e rastreamento de momentum angular (AMEDA) foi usado para identificação de suas ocorrências, trajetórias e parâmetros dos mesmos, além dos impactos nos fluxos de CO2. Com base em 24 anos (1993- 2016) de dados de reanálise do ARMOR 3D, e 25 anos (1993-2017) de dados também de reanálise do modelo físico GLORYS e biogeoquímico BIORYS, identificamos uma taxa média de 5 vórtices liberados por ano. Os mesmos apresentam tempo de vida médio de 15,3 (± 5,4) semanas, raio médio baseado na velocidade (Rmax) de 139,8 (± 23,6) km e anomalia na altura média da superfície do mar (SSHa) de 9,4 (± 4,0) cm. A velocidade azimutal máxima observada média (Vmax) foi 0,27 (± 0,08) m / s, enquanto o valor médio do número de Rossby (Ro) foi 0,08 (± 0,04) e a energia cinética média (KE) foi de 255,3 (± 154,8) cm2 / s2. Além disso, a análise da fusão dos mesmos apontou que tal interação gerou um aumento significativo na energia (52%) e na velocidade (22%) do vórtice. Finalmente, observamos as anomalias verticais dos perfis de temperatura e salinidade, que indicaram um aprofundamento da termoclina e afundamento das águas costeiras e tropicais associado aos vórtices da Corrente Norte do Brasil. Ainda, a presença destas estruturas de mesoescala em 77% do tempo, variando similarmente com a salinidade da superfície do mar, mostrou a influência de tais vórtices na variância da salinidade na região. Este resultado também apontou para a salinidade como a principal responsável pelas anomalias positivas de fugacidade de CO2, relacionadas aos núcleos dos vórtices. Além do mais, foi indicado que tal vórtice pode aumentar, em média, 38% do fluxo de CO2 em seus núcleos em relação às águas externas. Acredita-se que anomalias positivas de salinidade e consequentemente de carbono inorgânico dissolvido nas regiões superficiais dos centros e das partes anteriores dos anéis foram responsáveis pelo aumento na covariância tanto da fugacidade quanto no fluxo de CO2 diário, apesar que o aumento de temperatura da superfície do mar inerente aos vórtices anticiclônicos pode também ter contribuído para estes fluxos elevados. |
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Com base em 24 anos (1993- 2016) de dados de reanálise do ARMOR 3D, e 25 anos (1993-2017) de dados também de reanálise do modelo físico GLORYS e biogeoquímico BIORYS, identificamos uma taxa média de 5 vórtices liberados por ano. Os mesmos apresentam tempo de vida médio de 15,3 (± 5,4) semanas, raio médio baseado na velocidade (Rmax) de 139,8 (± 23,6) km e anomalia na altura média da superfície do mar (SSHa) de 9,4 (± 4,0) cm. A velocidade azimutal máxima observada média (Vmax) foi 0,27 (± 0,08) m / s, enquanto o valor médio do número de Rossby (Ro) foi 0,08 (± 0,04) e a energia cinética média (KE) foi de 255,3 (± 154,8) cm2 / s2. Além disso, a análise da fusão dos mesmos apontou que tal interação gerou um aumento significativo na energia (52%) e na velocidade (22%) do vórtice. Finalmente, observamos as anomalias verticais dos perfis de temperatura e salinidade, que indicaram um aprofundamento da termoclina e afundamento das águas costeiras e tropicais associado aos vórtices da Corrente Norte do Brasil. Ainda, a presença destas estruturas de mesoescala em 77% do tempo, variando similarmente com a salinidade da superfície do mar, mostrou a influência de tais vórtices na variância da salinidade na região. Este resultado também apontou para a salinidade como a principal responsável pelas anomalias positivas de fugacidade de CO2, relacionadas aos núcleos dos vórtices. Além do mais, foi indicado que tal vórtice pode aumentar, em média, 38% do fluxo de CO2 em seus núcleos em relação às águas externas. Acredita-se que anomalias positivas de salinidade e consequentemente de carbono inorgânico dissolvido nas regiões superficiais dos centros e das partes anteriores dos anéis foram responsáveis pelo aumento na covariância tanto da fugacidade quanto no fluxo de CO2 diário, apesar que o aumento de temperatura da superfície do mar inerente aos vórtices anticiclônicos pode também ter contribuído para estes fluxos elevados.CNPqIn order to investigate intra- and inter-annual variability of North Brazil Current rings, and understand their role on the biogeochemistry of the Western Tropical North Atlantic, the angular momentum eddy detection and tracking algorithm (AMEDA) was used for identification of their occurrence, trajectories, and parameters, and also their impacts on CO2 flux in the region. Based on 24 years (1993–2016) reanalysis data from ARMOR 3D and 25 years (1993 – 2017) from the physical GLORYS and biogeochemical BIORYS models, we identified an average rate of five NBC rings shed by year. The rings present an average lifetime of 15.3 (±5.4) weeks, average speedbased radius (Rmax) of 139.8 (±23.6) km, and mean sea surface height anomaly (SSHa) of 9.4 (±4.0) cm. The mean observed maximum azimuthal velocity (Vmax) was 0.27 (±0.08) m/s, while the averaged Rossby number (Ro) value was 0.08 (±0.04) and averaged kinetic energy (KE) was of 255.3 (±154.8) cm2 /s2. NBC rings have larger dimensions, rotate faster, live less, and transfer more energy in boreal winter months. In contrast, those shed during boreal summer and early fall last longer, have smaller diameters and carry less energy. Besides, the analysis of ring merging pointed that the interaction between North Brazil Current rings generated a significantly increase in ring energy (52%), and velocity (22%). Finally, we observed the vertical anomalies temperature and salinity profiles, which indicated a thermocline deepening and sinking of coastal and tropical waters due to North Brazil Current rings downwelling. In addition, the presence of North Brazil Current rings presence in 77% of the time, varying similarly as sea surface salinity, showed their rings influence on sea surface salinity variance at the region. This also pointed for salinity as the main responsible for positive CO2 sea water fugacity anomalies related to ring cores. Furthermore, it was indicated that a NBC ring could increase, in average, 38% of the CO2 flux at their cores in relation to surrounding waters. At the present study, it is believed that positive anomalies of salinity and consequently dissolved inorganic carbon at ring surface cores and trailing edges were responsible for this increase in the daily seawater CO2 fugacity and CO2 flux covariance, although the increased sea surface temperature inherent to anticyclonic rings might have contributed to the higher fluxes.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em OceanografiaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessOceanografiaVórtices da corrente norte do BrasilFluxos de CO2Variabilidade intra e interanualRespostas dos fluxos de CO2 aos vórtices da corrente norte do Brasilinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82142https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45029/3/license.txt6928b9260b07fb2755249a5ca9903395MD53ORIGINALDISSERTAÇÃO Léo Costa Aroucha.pdfDISSERTAÇÃO Léo Costa Aroucha.pdfapplication/pdf11129143https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45029/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20L%c3%a9o%20Costa%20Aroucha.pdfa7ae23056212d7b8389f7eb693fd923aMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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