Interação multi-escala entre o oceano e a atmosfera e a variabilidade de baixa frequência

Autor(es)

Enver Manuel Amador Ramirez Gutierrez

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto Astronômico e Geofísico (IAG/SBD)
• Data de defesa: 2011-12-19

Membros da banca

Pedro Leite da Silva Dias; Tercio Ambrizzi; Jose Paulo Bonatti; Edmo Jose Dias Campos; Haroldo Fraga de Campos Velho

• Orientador: Pedro Leite da Silva Dias

Resumo

No presente trabalho utiliza-se um m´etodo multi-escala para estudar de forma te´orica as intera¸coes nao lineares entre o oceano e a atmosfera atrav´es de ressonancia onda-onda. Desenvolve-se uma hierarquia de modelos acoplados oceano-atmosfera nao lineares que foram escalonados convenientemente para representar as principais escalas de variabilidade clim´atica (i.e., intrasazonal, interanual, e decenal). A enfase dos modelos desenvolvidos foi dado para a regiao tropical. As fontes de nao linearidade inclu´das no modelo sao de dois tipos: I) nao linearidade intr´nsica (advectiva) e II) nao linearidade relacionada com os termos da f´sica e ambas sao abordadas neste trabalho. Para obter as equa¸coes que regem a dinamica de intera¸coes ressonantes a partir da hierarquia de modelos acoplados, aplicou-se um m´etodo perturbativo multi-escala. As solu¸coes sao escritas em termos de solu¸coes de ordem dominante e solu¸coes seculares. Para as solu¸coes de ordem dominante e seculares utilizam-se as fun¸coes base do problema linear, em uma aproxima¸cao do tipo Galerkin. As propriedades das fun¸coes base permitem calcular de forma anal´tica os coeficientes de intera¸cao associados com os termos nao lineares, assim como tamb´em permitem projetar estes termos nos modos de oscila¸cao natural do sistema (ressonancia). Com este m´etodo obt´em-se modelos reduzidos que permitem determinar as contribui¸coes de diversos processos para a evolu¸cao em escala lenta de um determinado modo de variabilidade natural. Para aplicar estes conceitos ao problema de acoplamento oceano-atmosfera utiliza-se como Ansatz (hip´otese inicial para a solu¸cao do problema) um tripleto composto por duas ondas atmosf´ericas e uma onda oceanica, sendo uma onda de Kelvin e de Rossby na atmosfera e uma onda Kelvin no oceano. O tripleto escolhido representa uma aproxima¸cao de v´arios fenomenos encontrados na regiao tropical, e.g. o desenvolvimento do El Nino, a intera¸cao da oscila¸cao de Madden-Julian com o oceano, a intera¸cao entre el Nino e variabilidade intrasazonal. No presente trabalho ´e mostrado que existe a ressonancia envolvendo ondas atmosf´ericas e oceanicas e que a modula¸cao em baixa frequencia produto desta ressonancia pode afetar desde escalas r´apidas sin´oticas equatoriais, intrasazonais, interanuais e at´e variabilidade da ordem de dezenas de anos. Palavras chave: Dinamica Equatorial nao linear, Intera¸coes Ressonantes, Modelos Acoplados Oceano-Atmosfera, El Nino, Oscila¸cao de Madden Julian, Oscila¸coes Decenais (Decadal) (AU)

• Processo FAPESP: 06/60488-3 - Interação multi-escala entre oceano e atmosfera e variabilidade de baixa frequência
• Beneficiário: Enver Manuel Amador Ramirez Gutierrez
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado