Extremos de onda causados por ciclones no Oceano Atlântico Sudoeste: distribuição de casos e balanço de calor e vorticidade dos sistemas geradores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rocha, Julio Cesar de Castro
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-10022023-181835/
Resumo: As atividades humanas voltadas para o oceano são afetadas sobremaneira pelos fatores ambientais. À medida que a expansão econômica avança em direção ao mar, busca-se continuamente compreender seus impactos, a fim de dirimir incertezas relacionadas ao tempo. Este trabalho tem o propósito de estudar os ciclones extratropicais formados na porção oeste do Oceano Atlântico Sul, mais propensa a formação de ondas extremas, de acordo com as condições atmosféricas de larga escala. Para tal, serão utilizados dados de hindcast do ERA5 e campos atmosféricos, para acompanhar a evolução dos sistemas na região de ciclogênese, com foco nos eventos mais extremos registados nos últimos 42 anos. Os eventos serão selecionados dentro do domínio e agrupados em faixas de latitude, bem como em termos do setor de ocorrência do extremo em relação ao centro do ciclone. Observando os eventos, nota-se que existe um padrão entre a distribuição dos eventos extremos em relação ao ciclone, variando entre as estações do ano, e também pelas faixas de latitude. Nota-se ainda uma dependência dos extremos com a velocidade de deslocamento do ciclone. Com o propósito de investigar os processos de intensificação dos ciclones até a máxima altura significativa das ondas geradas por eles, foram realizados os balanços de calor e vorticidade de todos os ciclones que geraram extremos de onda entre 1979 e 2020, tanto durante o instante da máxima altura significativa quanto na fase de intensificação. Atenção especial foi dada a dois casos com características distintas, um de inverno e um de verão, bem como subdivisões por estações do ano, por quadrantes e também pelo setor de localização do extremo em relação ao centro do ciclone. O balanço nos mostrou o importante papel dentre outros termos, da advecção de temperatura e vorticidade, e aquecimento diabático; e a variação vertical destes, além da distribuição desigual nos quadrantes, para a geração de extremos de ondas nos diferentes setores e estações do ano.
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Para tal, serão utilizados dados de hindcast do ERA5 e campos atmosféricos, para acompanhar a evolução dos sistemas na região de ciclogênese, com foco nos eventos mais extremos registados nos últimos 42 anos. Os eventos serão selecionados dentro do domínio e agrupados em faixas de latitude, bem como em termos do setor de ocorrência do extremo em relação ao centro do ciclone. Observando os eventos, nota-se que existe um padrão entre a distribuição dos eventos extremos em relação ao ciclone, variando entre as estações do ano, e também pelas faixas de latitude. Nota-se ainda uma dependência dos extremos com a velocidade de deslocamento do ciclone. Com o propósito de investigar os processos de intensificação dos ciclones até a máxima altura significativa das ondas geradas por eles, foram realizados os balanços de calor e vorticidade de todos os ciclones que geraram extremos de onda entre 1979 e 2020, tanto durante o instante da máxima altura significativa quanto na fase de intensificação. Atenção especial foi dada a dois casos com características distintas, um de inverno e um de verão, bem como subdivisões por estações do ano, por quadrantes e também pelo setor de localização do extremo em relação ao centro do ciclone. O balanço nos mostrou o importante papel dentre outros termos, da advecção de temperatura e vorticidade, e aquecimento diabático; e a variação vertical destes, além da distribuição desigual nos quadrantes, para a geração de extremos de ondas nos diferentes setores e estações do ano.Human activities over the ocean are greatly affected by environmental factors. As economic expansion advances towards the sea, there is a continuous search to understand its impacts, in order to resolve weather-related uncertainties. This work aims to study the region of extratro- pical cyclones, formed in the western portion of the South Atlantic Ocean, most prone to the formation of extreme waves, according to the large-scale atmospheric conditions. To this end, ERA5 hindcast data and atmospheric fields will be used in order to follow the evolution of systems in the cyclogenesis region, focusing on the most extreme events recorded in the last 42 years. Events will be selected within the domain, and grouped into latitude bands and secto- rally, in relation to cyclones. Observing the events, it is noted that there is a pattern between the distribution of extreme events in relation to the cyclone, varying between the seasons, and by latitude bands. It is also noted a a clear dependence of the extremes with respect to the cy- clone displacement speed. In order to investigate the processes of cyclone intensification up to the maximum significant height of the waves generated by them, heat and vorticity budgets were performed for all cyclones that generated wave extremes between 1979 and 2020, both during the instant of maximum significant height and in the intensification phase. Special at- tention was given to two cases with different characteristics, one in winter and one in summer, as well as subdivisions by seasons, by quadrants and also by the sector where the extreme is located in relation to the center of the cyclone. The heat and vorticity budgets showed us the important role of the advection of temperature and vorticity, and diabatic heating, among other terms; moreover the vertical variation of these terms, in addition to the unequal distri- bution in the quadrants, for the generation and intensification of extreme waves in the diffe- rent sectors and seasons.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCamargo, Ricardo deRocha, Julio Cesar de Castro2022-12-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-10022023-181835/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-02-14T11:34:00Zoai:teses.usp.br:tde-10022023-181835Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-02-14T11:34Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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