aula1-2012_Guilherme_Mill

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Universidade Federal do Rio de Janeiro
COPPE - Programa de Engenharia Oceânica 
Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica
Circulação do oceano
 
Roteiro
• Características físicas gerais dos 
oceanos;
• A rotação da Terra;
• A circulação da atmosfera;
• Interação oceano-atmosfera;
• O oceano é parado ou dinâmico? 
 
Um pouco de geografia
• Cerca de 71% da superfície do planeta é coberta pelos 
oceanos;
• Horizontalmente podem variar de 1500 km no Oceano 
Atlântico até quase 20 000 km no Oceano Pacífico.
•Profundidade média de 4 km;
• As diferenças entre a dimensão horizontal e a vertical 
são muito grandes. 
•Representações do fundo dos oceanos com exagero 
vertical são necessárias.
 
 
Placas tectônicas
 
Convergência de placas
 
 
 
Divergência de placas
 
Perfil batimétrico a 25°S no Oceano Atlântico
Qual a diferença?
EV = 180
EV = 30
 
Os Oceanos e suas feições batimétricas
 
 
Os Oceanos e suas feições batimétricas
Extraido da NOAA – Astoria Canyon – Oceano Pacífico
 
Os Oceanos e suas feições batimétricas
Características principais da 
plataforma continental
• Declividade: ~1 : 500
• Profundidade máxima variável: ~ 50 - 200 
m
• Largura variável: ~ 10 – 300 km (Brasil)
• Amazonas:~320 km
• Bahia: ~15 km
• Abrolhos: ~190 km
• Campos: ~80 km
• Cabo Frio: ~50 km
• São Paulo: ~200 km
• Santa Marta: ~110 km
• Arroio Chui: ~170 km (Castro e Miranda, 1998)
 
ROTAÇÃO DA TERRA
• O efeito de rotação da Terra tem 
consequência direta em nossas vidas, 
desde a correção de planos de vôo de 
aviões e de foguetes até efeitos no padrão 
de circulação atmosférico e oceânico. A 
rotação da Terra faz com que corpos em 
movimento sejam defletidos de sua rota 
original. Esta força, aparente como 
veremos adiante, é denominada Força de 
Coriolis.
 
• A Terra gira para Leste em torno de seu eixo 
onde todos os pontos em sua superfície 
apresentam velocidade angular constante (ou 
seja dão um giro por dia). Como a circunferência 
da Terra é maior no Equador do que nos Pólos, 
um ponto no Equador se move mais 
rapidamente. Logo diferentes latitudes 
apresentam diferentes velocidades lineares.
• A velocidade linear em direção leste na 
superfície da Terra é maior no Equador 
decrescendo em direção aos pólos. Esta 
variação de velocidade com latitude causa o 
Efeito Coriolis.
 
Dois mísseis disparados no HN
apresentam deflexão para a direita.
Quando o míssil é disparado das Ilhas
Galápagos ele se move para leste com a
mesma velocidade da superfície da
Terra de onde ele foi lançado além da
sua velocidade para norte. A velocidade
para leste da superfície da Terra é maior
no Equador, diminuindo em direção ao
pólo norte, então à medida que o míssil
se desloca para norte a velocidade para
leste da superfície da Terra diminui
progressivamente. Desta forma, em
relação à Terra, o míssil também se
desloca para leste.
 
•Força de Coriolis: age defletindo um fluxo para a esquerda 
no HS e para a direita no HN
• O parâmetro de Coriolis (f) é máximo nos pólos e nulo na 
região equatorial
f=2Ω senθ
Ω = 7,29 x 10-5 s-1 é a velocidade angular da Terra
θ é a latitude 
TS = 86164,09 s (23 h 56 m 4.1s) é o dia sideral
Ω=
2π
T s
 
• Referencial inercial x não-inercial
 
CIRCULAÇÃO DA ATMOSFERA
 
Os sistemas de ventos (distrib. vertical)
Troposfera: ~ 10km
 
Os sistemas de ventos (horizontal e vertical)
Convergência (BP): 
movimento ascendente
alta precipitação
Divergência (AP): 
movimento descendente
alta evaporação
 
 
Os sistemas de ventos (distrib. horizontal)
Climatologia sazonal dos ventos a 10 m segundo Kallberg 
et al (2005) com base na re-análise do ECMWF 
 
Os sistemas de ventos (distrib. horizontal)
Climatologia sazonal dos ventos a 10 m segundo Kallberg 
et al (2005) com base na re-análise do ECMWF 
 
O ciclo anual dos ventos (superfície)
 
Escala sinótica
 
O Furacão RITA 
(21/09/2005) visto 
pelo NASA’s 
QuikSCAT
http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=15548&oldid=13149
Katrina (2005)
 
CIRCULAÇÃO DO OCEANO
• Interação oceano x atmosfera;
• Circulação eólica;
• Circulação termohalina;
 
 
Circulação superficial marinha
Visão esquemática
 
Giros anti-ciclônicos 
subtropicais
Giros anti-ciclônicos 
subtropicais
Giros ciclônicos 
tropicais
Giros ciclônicos 
polares
Corrente circumpolar 
Antártida
 
Vórtices oceânicos
 
Corrente do 
Golfo
Corrente do 
Brasil
Circulação oceânica
 
Exploração offshore - 
Desenvolvimento de 
modelagem oceânica de 
meso e larga escala Corrente do 
Brasil
Corrente do Brasil
 
 
 
 
 
• termo refere-se a temperatura
• halina refere-se a salinidade
• Causada por diferenças de 
densidade, controlada por 
temperatura and salinidade
• Bastante lenta (~10 cm/s), mas 
gigantesca: Transporta volume 
de mais de 100 Rios Amazonas!
• Águas das regiões profundas 
permanecem sem contato com 
atmosfera por até 1000 anos!
Circulação Termohalina
 
 A Corrente do Golfo (Gulf Stream) transporta 
águas quentes e salinas para o NE do 
Atlântico. 
 O calor liberado para a atmosfera aquece a 
Europa ocidental. Perdendo calor, a água 
esfria, mistura-se com as águas mais frias de 
origem ártica e se torna tão densa que acaba 
“afundando”. 
 Se aumentalmos a figura ao lado, vamos ver 
que essa corrente é parte de uma sistema 
maior, conectando o Atlantico Norte …
 ...ao Atlântico Tropical … 
 …ao Atlântico Sul …
 …ao Índico e ao Pacífico … 
 …e ao Oceano Antártico. 
Como ocorre essa Como ocorre essa 
circulação??circulação??
1.1. Afundamento adicional de águas densas ocorre no Mar de Weddell, na Antartica. Afundamento adicional de águas densas ocorre no Mar de Weddell, na Antartica. 
2.2. Se olhamos abaixo da superfície, águas de duas fontes principais se espalham pelo oceano profundo.... Se olhamos abaixo da superfície, águas de duas fontes principais se espalham pelo oceano profundo.... 
• ……afetando praticamente todos os oceanos do mundo, em profundidades superiores a 1000m.... afetando praticamente todos os oceanos do mundo, em profundidades superiores a 1000m.... 
• Essa água fria e densa dos oceanos profundos gradualmente se aquece e retorna à superfície em todo o Essa água fria e densa dos oceanos profundos gradualmente se aquece e retorna à superfície em todo o 
oceano. As correntes na superfície, as regiões de afundamento, as correntes profundas e as regiões de oceano. As correntes na superfície, as regiões de afundamento, as correntes profundas e as regiões de 
retorno à superfície formam um laço fechado (loop). retorno à superfície formam um laço fechado (loop). 
 
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O oceano é a memória do sistema climático terrestre e, com 
exceção ao sol, é o mais importante componente no 
controle da variabilidade das estações e das mudanças de 
longo termo do clima.
Os oceanos armazenam 1000 vezes mais calor doque a 
atmosfera e 50 vezes mais carbono.
A chave para mudanças abruptas do clima pode estar na 
circulação das regiões profundas do Oceano.
Fatos ImportantesFatos Importantes
 
 
 
EL NIÑO – LA NIÑA
Acessem:
http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/el-nino-
story.html
 
 
 
 
 
 
Tsunamis
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