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A acção do vento na circulação oceânica costeira utilizando o modelo ROMS: aplicação ao Golfo de Cádis

Author(s): Guerreiro, Catarina Gonçalves Toronjo

Date: 2012

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/9317

Origin: Repositório da Universidade de Lisboa

Subject(s): Afloramento costeiro; Frente; Jacto baroclínico; Balanço de momento; Golfo de Cádis; Teses de mestrado - 2012


Description

Nesta tese é apresentado um estudo detalhado da acção do vento na plataforma continental e o associado fenómeno de afloramento costeiro. Simulações numéricas idealizadas e realistas realizadas com o modelo ROMS são utilizadas conjuntamente para compreender os mecanismos fundamentais do afloramento. As duas experiências idealizadas a 2D são forçadas por vento paralelo à costa para um fluido homogéneo e estratificado. Os resultados simulados por estas ilustram as características típicas do afloramento. No caso estratificado em resultado da presença de um forte gradiente zonal de densidade forma-se um intenso escoamento longitudinal cisalhado que possui o dobro das velocidades longitudinais obtidas no caso homogéneo. O diagnóstico do escoamento pela utilização de equações de momento integradas verticalmente revelou-se uma técnica simples e prática. Para a experiência idealizada homogénea as equações descrevem por completo a dinâmica do afloramento, em que se observa um perfeito equilíbrio longitudinal e zonal (geostrófico). Na presença de estratificação os resíduos são significativos próximo da frente de afloramento, em consequência do termo advecção vertical e correcção baroclínica desprezados pelas aproximações consideradas. As equações adoptadas levam à perda de informação aquando da evolução do sistema de barotrópico para baroclínico. A simulação realista tridimensional corresponde a uma corrida para o ano de 2008 para a região do Golfo de Cádis – Mar de Alborão e a análise confinou-se à plataforma do Golfo de Cádis de Março a Julho. Obteve-se uma correlação máxima entre vento (do modelo WRF) e corrente simulada de 0.62 para um atraso de corrente de 18h em relação ao vento local. Foram identificados quatro eventos de afloramento principais, em que o regime de ventos possuía componente forte no quadrante Oeste. As secções de velocidade longitudinal sugerem a possível intensificação local da corrente da vertente do Golfo de Cádis (GCC) durante um evento de afloramento em consequência do estabelecimento do jacto na vertente.

This thesis presents a detailed study of the wind action on the continental shelf and the associated coastal upwelling phenomena. Idealized and realistic numerical simulations performed with ROMS model are used to understand the fundamental mechanisms of upwelling. The two idealized experiments in 2D are forced by wind parallel to the coast for a homogenous and a stratified fluid. For the stratified case, as result of a strong zonal density gradient, an intense longitudinal shear flow develops which reveals the double of the upwelling velocity than the homogeneous simulation. The flow diagnostic using integrated momentum equations has proven to be a useful and simple and technique. For the homogeneous idealized experiment the equations totally describe the upwelling dynamics, where can be seen a perfect longitudinal and zonal (geostrophic) equilibrium. In the presence of stratification the residuals are significant near the upwelling front due to the approximations considered, where vertical advection and baroclinic terms were neglected. The adopted equations lead to information loss as the barotropic system evolves to baroclinic. The tridimensional realistic simulation corresponds to a one year long run (2008) for the Gulf of Cadiz-Alboran Sea region and the analysis was confined to the Gulf of Cadiz, from March to July. A maximum correlation between wind (from WRF model) and simulated current was obtained for an 18 hours lag, with a value of 0.62. Four main upwelling events were identified, were the wind regime has a strong component of the west quadrant. The longitudinal velocity sections suggest the possible local intensification of the Gulf of Cadiz slope current (GCC) during an upwelling event due to the establishment of the jet in the slope.

Tese de mestrado em Ciências Geofísicas, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012

Document Type Master thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Peliz, Álvaro
Contributor(s) Guerreiro, Catarina Gonçalves Toronjo
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