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:

 

 

Situa-se no Sistema de Correntes

da Fronteira Leste do Atlântico Norte

 

Pertence ao Sistema

da Corrente da Canárias

 

 

 

Pertence a um dos 4 maiores

 Sistemas de Correntes

de Fronteira Leste

do oceano mundial

 

É o único com uma descontinuidade,

 imposta pela entrada

do Mediterrâneo

 

 

O ponto culminante

da discontinuidade

é o 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

 

Janeiro

Fevereiro

Março

Abril

Maio

Junho

Julho

Agosto

Setembro

Outubro

Novembro

Dezembro

 

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

 

 
VERÃO INVERNO

 

"... 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:

 

Regime de Verão Regime de Inverno

 

 

 

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

clicar aqui para ver animação

 

 

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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