Fluxos turbulentos de calor na interface oceano-atmosfera associados a vórtices de submesoescala na Bacia de Santos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Rizzi, Rafaela
Orientador(a): Oliveira, Fabrício Sanguinetti Cruz de, Azevedo, José Luiz Lima de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Absorção de calor
Movimentos de submesoescala
Fluxos de calor sensível e latente
Atlântico Sul
Ocean heat gain
Submesoscale motions
Latent and sensible heat fluxes
South Atlantic
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12320
Resumo: Dissertação (Mestrado)
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spelling Rizzi, RafaelaOliveira, Fabrício Sanguinetti Cruz deAzevedo, José Luiz Lima de2025-03-10T19:17:55Z2025-03-10T19:17:55Z2024RIZZI, Rafaela. Fluxos turbulentos de calor na interface oceano-atmosfera associados a vórtices de submesoescala na Bacia de Santos. 2024. 114 f. Dissertação (Mestrado em Oceanografia Física, Química e Geológica) - Programa de Pós-graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2024.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12320Dissertação (Mestrado)Uma combinação de conjunto de dados foi utilizada neste estudo com o objetivo de caracterizar o impacto de vórtices de submesoescala (VSMs) nos fluxos turbulentos de calor (sensível e latente) na interface oceano-atmosfera, na região da Bacia de Santos (BS), assim como realizar a estatística dessas estruturas. A metodologia proposta para atingir esses objetivos foi dividida em três grandes etapas: (i) identificação dos vórtices via critério visual visual em imagens Sentinel1 SAR-C entre 2017 e 2021; (ii) estimativa dos fluxos turbulentos de calor (latente – FCL; sensível – FCS) através de equações bulk, utilizando medições satelitais e saídas numéricas de reanálise de temperatura do ar e da superfície do mar e velocidade do vento; e (iii) extração dos fluxos de calor associados aos vórtices (< 5 dias e < 23 km) por meio da aplicação de filtros temporais e espaciais. Foi identificado um total de 1780 vórtices. A incerteza na determinação das bordas dos vórtices permitiu a medição de 1546 indivíduos e a definição da polaridade de 1773 estruturas. A maioria dos vórtices identificados são ciclônicos, com raios que variaram entre 0,2 km e 18,5 km e um valor médio de 3,0 ± 2,5 km. Os VSMs apresentaram uma distribuição espacial preferencial, tendo sido detectados principalmente na plataforma da BS, com maior concentração nas suas porções central e sul. Além disso, os VSMs foram detectados, em sua maioria, durante os meses de outono e inverno. As estimativas dos FCL e FCS demonstraram uma dependência regional e sazonal na BS, apontando para trocas de calor superficiais mais intensas no setor sul da região e durante o outono e o inverno. Em relação à influência dos VSMs nos fluxos turbulentos de calor, os maiores valores foram encontrados em áreas influenciadas pela Corrente do Brasil, com magnitudes comparáveis ou até mesmo superiores às associadas aos vórtices de mesoescala referenciadas em estudos prévios. Os mapas compostos demonstraram que os fluxos máximos ocorreram próximas ao centro dos vórtices com valores de FCL de −16,6 W/m² (−10,3 W/m²) para os ciclônicos (anticiclônicos), superiores aos de FCS, de −2,3 W/m² (−1,3 W/m²). Ou seja, os vórtices ciclônicos e anticiclônicos contribuíram, em média, para o ganho de calor oceânico. Foi observado também que um mesmo vórtice pode contribuir com sinais opostos nos FCL e FCS. Os resultados aqui encontrados apontam para a importância dos VSMs nas trocas superficiais de calor, mesmo com o baixo número de vórtices analisados.A combination of datasets was used in this study to assess the impact of submesoscale eddies (SMEs) on turbulent heat fluxes (latent and sensible) at the air-sea interface in the South Brazil Bight (SBB) region, as well as to perform statistical analysis of these structures. The methodology proposed to achieve these goals was divided into three main steps: (i) identification of the eddies using a visual criteria on Sentinel-1 SAR-C images obtained between 2017 and 2021; (ii) estimation of turbulent heat fluxes (latent – LHF; sensible – SHF) using bulk equations, based on satellite measurements and numerical reanalysis outputs for air and sea surface temperature and wind speed; and (iii) extraction of heat flux associated with the eddies (< 5 days and < 23 km) through the application of temporal and spatial filters. A total of 1780 eddies were identified. Due to uncertainties in determining the eddy boundaries, 1546 individuals were measured, and the polarity of 1773 structures was defined. Most eddies were cyclonic, with radii ranging from 0.2 km to 18.5 km and an average radius of 3.0 ± 2.5 km. SMEs exhibited a preferential spatial distribution, being detected mainly on the SBB shelf, with higher density in its central and southern portions. Additionally, SMEs were predominantly detected during fall and winter. The LHF and SHF estimates showed both regional and seasonal dependence in the SBB, indicating more intense surface heat exchanges in the southern sector of the region, particularly during fall and winter. Regarding the influence of SMEs on turbulent heat fluxes, the highest values were found in areas influenced by the Brazil Current, with magnitudes comparable to or even exceeding those associated with mesoscale eddies referenced in previous studies. Composite maps showed that the maximum magnitudes occurred near the eddy centers, with LHF values of −16.6 W/m² (−10.3 W/m²) for cyclonic (anticyclonic) eddies, surpassing those of SHF, which were −2.3 W/m² (−1.3 W/m²). This indicates that both cyclonic and anticyclonic eddies contributed, on average, to oceanic heat gain. It was also observed that a single eddy could produce opposite signals in LHF and SHF. The results presented here highlight the importance of SMEs in surface heat exchanges, despite the relatively low number of eddies analyzed.porAbsorção de calorMovimentos de submesoescalaFluxos de calor sensível e latenteAtlântico SulOcean heat gainSubmesoscale motionsLatent and sensible heat fluxesSouth AtlanticFluxos turbulentos de calor na interface oceano-atmosfera associados a vórtices de submesoescala na Bacia de Santosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/8782c375-1d05-4ebd-a3fc-4673a2275185/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADORIGINALRafaela Rizzi.pdfRafaela Rizzi.pdfapplication/pdf4156162https://repositorio.furg.br/bitstreams/615ab89b-0b2b-4cbb-8cbc-773032995498/download1e2a6d81b9b7ad6f9310547e8c10baa3MD51trueAnonymousREADTEXTRafaela Rizzi.pdf.txtRafaela Rizzi.pdf.txtExtracted texttext/plain102587https://repositorio.furg.br/bitstreams/f4e2b589-438b-4186-a547-4444e26edbbd/downloaddd8c486dd1829d88f25026ec2deeed4dMD53falseAnonymousREADTHUMBNAILRafaela Rizzi.pdf.jpgRafaela Rizzi.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3766https://repositorio.furg.br/bitstreams/d5167c6a-2eaa-4ede-8769-623cf7fc2fe2/download173b984ee40cf4edd1a01794a24d1cccMD54falseAnonymousREAD123456789/123202025-12-10 01:33:54.049open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12320https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T04:33:54Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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