Investigation of persistent coherent structures along the Southern Brazilian Shelf
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Outros Autores: | , , , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Brazilian Journal of Oceanography |
Texto Completo: | https://www.revistas.usp.br/bjoce/article/view/153116 |
Resumo: | Dentre as diferentes influências que a hidrodinâmica da plataforma continental sul brasileira sofre, uma de destaque é a pluma de água proveniente da Lagoa dos Patos, gerando no seu entorno uma região com elevada complexidade na dinâmica do escoamento. Além disto, ventos sazonais, sinóticos e variáveis, bem como as condições das correntes costeiras levam a padrões alternantes de escoamentos. Deste modo, foram investigadas ocorrências de estruturas coerentes persistentes neste ambiente. Para tal fim, foi utilizada uma metodologia numérica capaz de descrever as principais características fluidodinâmicas durante um ano climatológico. O código aberto de elementos finitos Telemac-Mascaret foi aplicado no domínio tridimensional, juntamente com o modelo k-épsilon para a descrição dos efeitos turbulentos. Estruturas persistentes de elevada turbulência foram identificadas na área de estudo, as quais ocorrem como perturbações de curvatura definidas por altas taxas de produção e dissipação turbulenta. Como resultado, há um aumento local na mistura entre porções de fluido, caracterizado por um fluxo ascendente. Este fenômeno pode ser atribuído as irregularidades na topografia do leito, associado as tensões de cisalhamento provocadas pela ação do vento. Os resultados obtidos por modelagem numérica contribuíram para aumentar a informação disponível sobre as estruturas de circulação nesta região. |
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Investigation of persistent coherent structures along the Southern Brazilian ShelfCoastal currentCoherent structuresTurbulenceTELEMAC3DFinite element methodCorrentes costeirasEstruturas coerentesTurbulênciaTELEMAC3DMétodo dos Elementos FinitosDentre as diferentes influências que a hidrodinâmica da plataforma continental sul brasileira sofre, uma de destaque é a pluma de água proveniente da Lagoa dos Patos, gerando no seu entorno uma região com elevada complexidade na dinâmica do escoamento. Além disto, ventos sazonais, sinóticos e variáveis, bem como as condições das correntes costeiras levam a padrões alternantes de escoamentos. Deste modo, foram investigadas ocorrências de estruturas coerentes persistentes neste ambiente. Para tal fim, foi utilizada uma metodologia numérica capaz de descrever as principais características fluidodinâmicas durante um ano climatológico. O código aberto de elementos finitos Telemac-Mascaret foi aplicado no domínio tridimensional, juntamente com o modelo k-épsilon para a descrição dos efeitos turbulentos. Estruturas persistentes de elevada turbulência foram identificadas na área de estudo, as quais ocorrem como perturbações de curvatura definidas por altas taxas de produção e dissipação turbulenta. Como resultado, há um aumento local na mistura entre porções de fluido, caracterizado por um fluxo ascendente. Este fenômeno pode ser atribuído as irregularidades na topografia do leito, associado as tensões de cisalhamento provocadas pela ação do vento. Os resultados obtidos por modelagem numérica contribuíram para aumentar a informação disponível sobre as estruturas de circulação nesta região.The freshwater-influenced region of the Patos Lagoon discharge to the Southern Brazilian Shelf (SBS) is a region of complex fluid dynamics. Seasoning and synoptic variable winds and coastal current conditions create an alternating flow pattern. The aim of this paper was to investigate the occurrence of persistent coherent structures in this environment. A numerical approach was chosen to describe the main hydrodynamic features of the region during a climatological year. The open-source finite-element code TelemacMascaret was applied to the three-dimensional domain. In addition the two-equation k-epsilon model described the turbulence mechanisms. The presence of persistent high-turbulent structures was identified within the study area. These occur as a strong curvilinear disturbance characterized by higher turbulent production and dissipation rates, which increase local mixture. As a result, upward circulation flow was observed, which may be due to irregularities in bottom topography associated with wind-induced stress forces. These results increase the information about the circulation structures of the study area by means of numerical modelling analysis.Universidade de São Paulo. Instituto Oceanográfico2018-12-21info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://www.revistas.usp.br/bjoce/article/view/15311610.1590/s1679-87592018005906602Brazilian Journal of Oceanography; Vol. 66 Núm. 2 (2018); 199-209Brazilian Journal of Oceanography; v. 66 n. 2 (2018); 199-209Brazilian Journal of Oceanography; Vol. 66 No. 2 (2018); 199-2091982-436X1679-8759reponame:Brazilian Journal of Oceanographyinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPenghttps://www.revistas.usp.br/bjoce/article/view/153116/149640Copyright (c) 2018 Brazilian Journal of Oceanographyinfo:eu-repo/semantics/openAccessHodapp, Maximilian JoachimKirinus, Eduardo de PaulaMarques, Wiliam CorreaOleinik, Phelype HaronMoller, Osmar Olinto2018-12-27T14:40:28Zoai:revistas.usp.br:article/153116Revistahttps://www.revistas.usp.br/bjoce/indexPUBhttps://www.revistas.usp.br/bjoce/oaiio@usp.br||io@usp.br1982-436X1679-8759opendoar:2018-12-27T14:40:28Brazilian Journal of Oceanography - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Dentre as diferentes influências que a hidrodinâmica da plataforma continental sul brasileira sofre, uma de destaque é a pluma de água proveniente da Lagoa dos Patos, gerando no seu entorno uma região com elevada complexidade na dinâmica do escoamento. Além disto, ventos sazonais, sinóticos e variáveis, bem como as condições das correntes costeiras levam a padrões alternantes de escoamentos. Deste modo, foram investigadas ocorrências de estruturas coerentes persistentes neste ambiente. Para tal fim, foi utilizada uma metodologia numérica capaz de descrever as principais características fluidodinâmicas durante um ano climatológico. O código aberto de elementos finitos Telemac-Mascaret foi aplicado no domínio tridimensional, juntamente com o modelo k-épsilon para a descrição dos efeitos turbulentos. Estruturas persistentes de elevada turbulência foram identificadas na área de estudo, as quais ocorrem como perturbações de curvatura definidas por altas taxas de produção e dissipação turbulenta. Como resultado, há um aumento local na mistura entre porções de fluido, caracterizado por um fluxo ascendente. Este fenômeno pode ser atribuído as irregularidades na topografia do leito, associado as tensões de cisalhamento provocadas pela ação do vento. Os resultados obtidos por modelagem numérica contribuíram para aumentar a informação disponível sobre as estruturas de circulação nesta região. |
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