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O CEMAL Agradece ao Doutor Paulo Relvas* a autorização para publicação da estrutura gráfica da sua comunicação, apresentada no Seminário "Nas Terras do Infante: Prevenir a Poluição, Aumentar a Segurança Marítima", realizado no Centro Cultural de Lagos, em 11 de Dezembro de 2004. Reiteramos o facto do presente artigo não reproduzir integralmente a referida comunicação mas sim, apenas, o suporte gráfico da mesma.
O presente artigo integra gráficos e ficheiros de animação pelo que a sua visualização poderá tornar-se morosa, dependendo da velocidade de acesso do sistema informático do visitante
CIRCULAÇÃO OCEÂNICA AO LARGO DO SUDOESTE DA PENÍNSULA IBÉRICA
por Paulo Relvas
Contexto geográfico e oceanográfico da Região do Cabo de São Vicente:
"... a característica comum a todos os Sistemas de Correntes do Leste do Oceano (SFLO) é a ocorrência de um regime de ventos favorável ao afloramento costeiro, pelo menos durante uma boa parte do ano... " "... Por ser o ponto culminante da única descontinuidade que ocorre nos SFLO mundiais, o Cabo S. Vicente é profusamente referenciado na literatura científica e nenhum oceanógrafo físico o ignora..."
Afloramento Costeiro:
" as águas que afloram do fundo, junto à costa, para além de frias, são ricas em nutrientes essenciais ao fitoplâncton que se encontra à superfície por causa da luz solar. O zooplâncton agradece o desenvolvimento do fitoplâncton e o homem aproveita-se da forte actividade biológica e produtividade destas regiões do Globo. As regiões onde ocorre afloramento costeiro figuram entre as mais ricas do oceano mundial, e a nossa zona integra uma dessas regiões. Um derrame de hidrocarbonetos representaria, pois, um acontecimento muito preocupante..."
Este regime é sazonal: apenas ocorre entre Abril e Outubro (aprox.) "... verificamos que o afloramento costeiro ao largo da Península Ibérica é sazonal. Ocorre entre Abril e Outubro, aproximadamente. Isto é visível nas imagens de temperaturas médias mensais de superfície. Só ocorre afloramento costeiro quando verificamos o aparecimento de água fria junto à costa em comparação com a água mais quente, ao largo. Por processos dinâmicos, quando ocorre upwelling a corrente costeira é de sentido Norte/Sul..."
Ciclo anual da temperatura da superfície do mar (temperaturas médias mensais):
Temperatura da Superfície do Mar (ºC) - 2003
Em termos médios, o afloramento não ocorre entre Novembro e Março Durante esse período a circulação é para Norte ao longo da costa Oeste
Dois factores dominam a circulação ao largo da Península Ibérica:
A posição e intensidade relativas da alta pressão dos Açores e da baixa pressão da Islândia, que condiciona o regime de ventos
"... ventos de Norte, intensos durante o Verão, favoráveis ao afloramento e fracos de Oeste ou de Sul durante o Inverno..."
O gradiente de densidade da água do mar de Sul para Norte, que condiciona o escoamento de larga escala no Atlântico Norte
Modelo Conceptual de Circulação:
A Região do Cabo de S. Vicente:
Modelo conceptual da Circulação de Primavera-Verão baseado em dados históricos de temperatura, salinidade e profundidade
Os números representam milhões de metros cúbicos por segundo
"...para ficarmos com uma ideia das grandezas que estamos a considerar, podemos dizer que o escoamento que contorna o Cabo de S. Vicente para Sul é equivalente a 5 vezes o caudal do Rio Amazonas..."
A detecção remota permite observar duas situações muito diferentes:
A circulação na região do Cabo de S. Vicente é complexa, pois é o ponto de encontro de dois regimes de escoamento
Os filamentos de água fria aflorada do Cabo de S. Vicente e a contra-corrente costeira quente:
"... nas regiões costeiras, quando existem fortes contrastes na temperatura esta pode ser tomada como um bom traçador das correntes à superfície..."
Os tons escuros representam água quente
Progressão e retracção da contra-corrente costeira transportando água quente a partir do Golfo de Cádiz e a sua ligação com a velocidade do vento:
"... As setas a preto indicam os ventos médios nos 3 dias anteriores à tomada da imagem de SST. Quando o vento favorável ao afloramento decai, a água quente avança... neste caso, no Verão de 1992, avançou e recuou em pouco mais de duas semanas..."
Evolução da contra-corrente quente 1 a 13 de Agosto de 2000 (temperatura da superfície do mar): nota: o que vai ver não é uma simulação mas sim uma evolução observada por detecção remota
O ciclo anual do nível do mar em 3 marégrafos no SW Ibérico
O declive da superfície no mar entre Vila Real de St. António e Sines, durante o Verão (~10 cm em 240 km)
Observação directa da circulação no Cabo de S. Vicente, durante uma relaxação do vento, e modelo conceptual derivado (Junho de 1994)
Cruzeiro Oceanográfico realizado na região do Cabo de S. Vicente entre 22 e 27 de Outubro de 2004:
Foi utilizado o Navio Oceanográfico D. Carlos I (Marinha / Instituto Hidrográfico), recentemente equipado
Realizaram-se 44 estações oceanográficas, para além do registo - em contínuo - da temperatura e salinidade à superfície, da velocidade da corrente a várias profundidades (ADCP), e dos parâmetros meteorológicos relevantes.
O planeamento do cruzeiro foi realizado utilizando o campo da temperatura da superfície do mar em tempo quase real, fornecido por imagens de satélite recebidas a bordo.
A situação oceanográfica encontrada era oposta à de 1994
Oceanografia operacional e vigilância oceanográfica - resposta a eventuais acidentes
"... Considerando que a circulação das correntes na região do Cabo S. Vicente é muito complexa, em particular durante o Verão, quando ocorre o afloramento, a questão que se coloca, é: Como é que todo este conhecimento que possuímos pode ser útil? Aqui, entramos no domínio da oceanografia operacional. Após termos alcançado um conhecimento profundo da circulação e dos fenómenos associados, obtido através de observações, podemos tentar simular as condições no Cabo de S. Vicente recorrendo a modelos matemáticos. Basicamente, trata-se processar num computador equações que representam leis da Física, e registar os resultados, ou seja, os prognósticos para o futuro. Claro que é imprescindível a existência de um conjunto de observações de rotina para inicializar o modelo e conhecer as condições fronteira. Numa região como a do Cabo S. Vicente, onde o vento tem um papel importante na circulação, observações rigorosas e previsões de ventos são essenciais para obter boas simulações do escoamento superficial (dados importantíssimos no caso acidentes envolvendo derrames). Qualquer modelo produz simulações mas as boas simulações exigem um bom modelo, bem calibrado, e dados rigorosos. "
"...Outro aspecto importante é instituir, e manter, uma monitorização das correntes de superfície na região da Cabo de S. Vicente. Hoje, a tecnologia resolve esse problema..."
•Previsão da circulação da camada superior do oceano por modelação númérica – implica observação directa ou remota para conhecer as condições fronteira para inicializar o modelo (são essenciais boas previsões de vento dadas por modelos meteorológicos) Monitorização das correntes superficiais, em tempo real (p. ex. através de radares de alta frequência instalados em terra)
Modelação Numérica:
ROMS (Regional Oceanographic Model System) -
Rutgers University, USA.
Desenhado para estudos regionais de mesoescala
simulação da situação ocorrida em Julho de 2003: formação do filamento de água fria - clicar para ver animação
simulação dos campos de temperatura e velocidade ocorrido em 28 de Julho de 2003
"No campo da monitorização, as novas tecnologias permitem seguir em tempo real as correntes costeiras de superfície, através de radares de alta frequência."
Conclusões:
A circulação no oceano costeiro ao largo do Cabo de S. Vicente é complexa e com grande variabilidade. É caracterizada pelo encontro de dois regimes: de Leste ao longo da costa Sul, induzido pelo declive da superfície do oceano; e de Norte ao longo da costa Oeste induzido pelo vento. Devido à sua grande variabilidade, o comportamento do sistema é de difícil previsão. Requer a utilização de um modelo numérico operacional devidamente calibrado para a região e monitorização por observação directa e remota.
* Doutor Paulo José Relvas de Almeida - Docente da Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente da Universidade do Algarve. Licenciou-se em Física, ramo Macrofísica, na Faculdade de Ciências de Lisboa e doutorou-se em Oceanografia Física na University College of North Wales, Bangor, Reino Unido. "Oceanografia Costeira", "Processos Dinâmicos na Zona de Transição Costeira", "Afloramento Costeiro", "Estrutura e Dinâmica dos Filamentos de Água Aflorada", e "Detecção Remota Aplicada" são os seus temas de investigação preferenciais. Com várias publicações em revistas internacionais, fez variadas comunicações em conferências internacionais e integra organismos regionais, nacionais e internacionais.
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