A hidrodinâmica da Bacia de Santos: a interação entre a corrente do Brasil e os vórtices das Agulhas - Projeto HidroSan

• Processo: 21/13124-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Oceanografia - Oceanografia Física
• Pesquisador responsável: Ilson Carlos Almeida da SIlveira
• Beneficiário: Ilson Carlos Almeida da SIlveira
• Instituição Sede: Instituto Oceanográfico (IO). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Amit Tandon ; Marcelo Dottori ; Paulo Henrique Rezende Calil ; Sueli Susana de Godoi
• Assunto(s): Hidrodinâmica oceânica Oceano Atlântico Corrente do Brasil Interação vórtice-corrente Vórtices das Agulhas Métodos numéricos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cascata de energia | Corrente de contorno Oeste | Instabilidades geosfísicas | Interação vórtice-corrente | Mesoescala e Submesoescala | Oceano Atlântico Sul | vórtice-vórtice | Hidrodinâmica oceânica

Resumo

A Corrente do Brasil (CB) desenvolve grandes meandros, os quais muitas vezes se fecham em anéis vorticais, enquanto flui ao largo da quebra de plataforma da Bacia de Santos. O mais conspícuo e recorrente destes é o Vórtice de Cabo Frio (VCF), formado à leste do cabo que lhe confere o nome, e o qual demarca forte mudança de orientação da margem continental sudeste. Por esta razão, e vinculada à conservação de vorticidade potencial, a literatura científica, até o presente momento, sempre atribuiu à estrutura interna da CB a capacidade de desenvolver meandros instáveis, tais quais o VCF durante sua trajetória em direção ao polo. Entretanto, estudos do final da década passada sugerem que há a chegada de importantes feições vindas de leste, ou seja, do interior da bacia do Atlântico Sul. Dentre estas, encontram-se ondas de vorticidade longas de provável natureza não-linear. Outras feições são os anéis anticiclônicos formados na Retroflexão das Agulhas e, por isso denominados, Vórtices das Agulhas (VAg). Segundo tais recentes trabalhos, oito desses anéis chegam à camada limite oeste por ano na faixa de latitude entre 20°S e 35°S. Pelo menos 3 deles atingem nossa margem continental ao norte de 26°S, tomam a direção paralela à CB e interagem continuamente com a corrente. No entanto, não há quantificação desta interação dinamicamente. Não é conhecido se há modificação na estrutura vertical dos VAg e se esta fonte externa de massa, energia e enstrofia potencial é um gatilho tão ou mais relevante à formação de meandramento instável pela CB. Adicionalmente, o campo médio da circulação de superfície da Bacia de Santos apresenta sinal persistente de vórtice anticiclônico de 300 km de diâmetro adjacente ao jato básico da CB. Essa possível "docagem" do que pode tanto ser um VAg quanto uma crista da onda de vorticidade longa ocorre exatamente sobre a porção mais externa do Platô de São Paulo. É nesta localidade, sob influência vortical intensa, que se encontram os principais poços do Polo do Pré-Sal, região responsável atualmente pela maior extração de óleo e gás da margem continental. Devido à sua relevância econômica, dinâmica e, quiçá, climática, esta proposta almeja investigar os processos de interação entre a CB e as feições oceanográficas vindas de leste na Bacia de Santos. Para tanto, conjuntos de observações sinóticas, sejam conduzidas por cruzeiros oceanográficos tradicionais e/ou flutuadores (perfiladores) ARGO serão utilizados para descrever e comparar a estrutura vertical tanto das feições vindas de leste como da CB e seus meandros instáveis (tais quais os VCFs e Vórtices de Santa Marta). Adicionalmente, séries de tempo de imagens de altimetria multissatelitária, saídas de simulações numéricas globais de natureza eddy resolving e regionais de alta resolução (submesoscale resolving) serão também empregadas. Com estas, pretendemos entender o balanço e as trocas de energia entre os vários compartimentos, analisar processos de instabilidade e propor explicar o papel destas feições - se algum - na instabilização do sistema decorrente de contorno oeste local. A relevância do projeto ora proposto não se resume, portanto, a questões acadêmicas, e como mencionado acima, pode colaborar para melhor dimensionamento das estruturas de engenharia oceânica através de melhores e mais apurados parâmetros de projetos. Ademais, ao seu final, os resultados das simulações regionais - conduzidas domesticamente - podem ser utilizados para acoplamento com modelos numéricos biogeoquímicos e de transporte de sedimentos. Estes podem se constituir em importantes ferramentas a responder questões de monitoramento do ambiente oceânico. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ILSON C. A. DA SILVEIRA; PIERO S. BERNARDO; CAUÊ Z. LAZANEO; JOÃO P. M. AMORIM; MILTON BORGES-SILVA; RAFAEL C. MARTINS; DANIEL M. C. SANTOS; MARCELO DOTTORI; WELLINGTON C. BELO; RENATO P. MARTINS; et al. Oceanographic conditions of the continental slope and deep waters in Santos Basin: the SANSED cruise (winter 2019). Ocean and Coastal Research, v. 71, 2022-12-19. (21/13124-6)

SILVA, DANILO AUGUSTO; SASAKI, DALTON KEI; DOTTORI, MARCELO; SILVEIRA, ILSON CARLOS ALMEIDA DA; BELO, WELLINGTON CECCOPIERI; MARTINS, RENATO PARKINSON. An inventory of salty and warm subsurface intrusions in the South Brazil Bight. CONTINENTAL SHELF RESEARCH, v. 259, p. 14-pg., 2023-04-12. (21/13124-6, 10/05124-1)

JOÃO P. M. AMORIM; ILSON C. A. DA SILVEIRA; MILTON BORGES-SILVA; PEDRO W. M. SOUZA-NETO; WELLINGTON C. BELO; CAUÊ Z. LAZANEO; PIERO S. BERNARDO; MARCELO DOTTORI; RENATO P. MARTINS; DANIEL L. MOREIRA. A vertical-mode extrapolation scheme applied to the Brazil Current domain: quasi-synoptic scenarios. Ocean and Coastal Research, v. 70, 2023-02-13. (21/13124-6)