Variabilidade climática interanual local e remota do Atlântico Sul sobre os Grandes Ecossistemas Marinhos brasileiros

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Helena Cachanhuk Soares
• Orientador(a): Douglas Francisco Marcolino Gherardi, Luciano Ponzi Pezzi
• Banca de defesa: Mary Toshie Kayano, Flávio Barbosa Justino, Ricardo de Camargo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Sensoriamento Remoto
• País: BR
• Resumo em Inglês: The remote and local climate variability influences on the oceanic and atmospheric South Atlantic characteristics were evaluated and the analysis allowed to identify the impacts of these variations on the Brazilian Large Marine Ecosystems (LME). The El Niño Southern Oscillation (ENSO) and the Pacific Decadal Oscillation (PDO) are the remote climate modes. The local variability is represented by the Tropical North Atlantic (TNA), the Tropical South Atlantic (TSA) and the Antarctic Oscillation (AAO). The initial analysis was based on total and partial correlation between climate indices representing these modes as Niño3, TSA, TNA and AAO and oceanic and atmospheric variables on the South Atlantic ocean, as sea surface temperature (SST), wind stress, Ekman transport, outgoing longwave radiation and sea level pressure. All the variables were filtered on the interannual scale. The impact of the PDO regime shift (1976/1977) was assessed by the differences between the correlations during the cold and warm PDO phases. After identifying the most influential modes of variability, a numerical simulation was carried out between 1980 to 2007, using the regional ocean circulation model ROMS. With the results of this simulation it was possible to evaluate the evolution of oceanic characteristics during the ENSO events that occurred in the warm PDO phase. The validation of the model results was performed based on comparison with satellite data, for this the SST from the AVHRR radiometer aboard the NOAA satellites, geostrophic currents velocities and sea level height based on altimetry data from the AVISO were used. With the correlation analysis it was found that the South Brazil LME is strongly influenced by the thermodynamic relations involved in the ocean atmosphere interactions in the southwest of South Atlantic Ocean. These relationships are strongly affected by the PDO regime shift. With the partial correlations it was identified that TSA reduces the influence of ENSO on the sea surface temperature anomalies (SSTA) during the warm PDO period (1977-2008) in the North and East Brazil LMEs and in the Guinea current LME. The TSA also intensifies the patterns of correlations between AAO and the SSTA in the tropical region. In the South Brazil LME were found negative correlations between the AAO and the SSTA and this pattern was persistent, even with the removal of the other indices. With the correlation between the climate indices Niño3, TSA and AAO and the SSTA produced by ROMS was possible to verify that the model is able to reproduce the main climate relationships that explain the variability of SSTA in the South Atlantic Ocean. This research highlights the complexity of the interactions between local and remote climate modes on the South Atlantic ocean and shows the importance of considering them to use the LME for the management of Brazilian marine areas.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2014/10.20.16.08

As influências dos modos remotos e locais de variabilidade climática sobre as características oceânicas e atmosféricas do Atlântico Sul foram avaliadas neste trabalho e as análises permitiram identificar os impactos destas variações sobre os Grandes Ecossistemas Marinhos (GEM) brasileiros. Os modos remotos considerados foram o El Niño Oscilação Sul (ENOS) e a Oscilação Decenal do Pacífico (ODP). Os modos locais são o modo tropical do Atlântico Norte (TNA), o modo tropical do Atlântico Sul (TSA) e a Oscilação Antártica (AAO). A primeira análise foi fundamentada em análise de correlações total e parcial entre os índices climáticos, como o Niño3, TSA, TNA e AAO e as variáveis atmosféricas e oceânicas sobre o Atlântico Sul, como a temperatura da superfície do mar (TSM), tensão do vento à superfície do mar, transporte de Ekman, radiação de onda longa emergente e pressão ao nível do mar. Todas as variáveis e índices climáticos foram filtrados na escala interanual. O impacto da mudança de regime da ODP (1976/1977) foi avaliado através de diferenças de correlações durante as fases quente e fria da ODP. Após a identificação dos modos de variabilidade mais influentes foi realizada uma simulação numérica entre 1980 e 2007 utilizando o modelo regional de circulação oceânica ROMS. Com os resultados desta simulação foi possível avaliar a evolução das características oceânicas durante os eventos ENOS que ocorreram na fase quente da ODP. A validação dos resultados do modelo foi efetuada com base na comparação com dados de satélites, para isto foi empregada a TSM do sensor radiômetro AVHRR a bordo dos satélites NOAA, as velocidades de correntes geostróficas e altura do nível do mar provenientes de dados altimétricos do AVISO. Com a análise de correlações verificou-se que o GEM do Sul do Brasil é fortemente influenciado pelas relações termodinâmicas envolvidas nas interações entre oceano e atmosfera no Atlântico Sudoeste. Estas relações são fortemente impactadas pela mudança de fase da ODP. Com as correlações parciais foi identificado que o TSA reduz a influência do ENOS sobre as anomalias de TSM (ATSM) durante o período quente da ODP (1977-2008) nos GEMs do Norte e Leste do Brasil e no GEM da corrente da Guiné. O TSA também intensifica os padrões de correlações entre o AAO e as ATSM na região tropical. No GEM do Sul do Brasil foram encontradas correlações negativas entre o AAO e as ATSM e este padrão foi persistente mesmo com a remoção dos outros índices. Com a correlação entre os índices climáticos Niño3, TSA e AAO e as ATSM do ROMS foi possível verificar que o modelo é capaz de reproduzir as principais relações climáticas que explicam a variabilidade das ATSM no oceano Atlântico Sul. Esta pesquisa evidencia a complexidade das interações entre os modos locais e remotos de variabilidade climática no oceano Atlântico Sul e mostra a importância de considerá-las ao empregar os GEMs para a gestão dos recursos marinhos do Brasil.