Dispersão de plumas no atlântico tropical e a formação de bandas zonais de baixa salinidade

Abstract

Este trabalho descreve a variabilidade de plumas derivadas de grandes descargas fluviais do Atlântico Tropical, explorando a importância da precipitação e das correntes oceânicas na manutenção e intrusão destas estruturas. Dados satelitários de salinidade SMOS são combinados com dados hidrográficos históricos e séries temporais das boias PIRATA para comparação com três produtos de modelagem oceânica (OFES, HYCOM e C-GLORS). A avaliação dos produtos de reanálise ilustra melhor desempenho para o C-GLORS no Atlântico Tropical. O qual foi selecionado para o estudo das plumas. Seções hidrográficas históricas ilustraram três situações distintas com a formação de camadas superficiais de baixa salinidade. Na seção 44°W, a estrutura observada foi formada pela intrusão da pluma do Amazonas através da Contracorrente Norte Equatorial (NECC), com contribuições significativas de núcleos de precipitação na sua porção distal. Na seção de 35°W as águas de baixa salinidade encontradas foram associadas a um núcleo de precipitação. Por fim, na seção a 28°W, uma cunha de águas relativamente frescas e 75 m de profundidade foi associada a intrusão de águas do Golfo da Guiné, advectadas pelo ramo norte da Corrente Sul Equatorial (nSEC). A reanálise C-GLORS possibilitou a descrição sazonal e interanual das intrusões da pluma do Amazonas e das águas do Golfo da Guiné relativamente fresca. A intrusão da pluma do Amazonas pela NECC inicia em julho, atingindo uma posição média de 42°W entre outubro e setembro. Já a intrusão de águas frescas da costa Africana atinge a longitude média de 26°W entre maio e outubro. A variabilidade interanual destas intrusões é significativa e por vezes as plumas geradas na costa Africana e Americana se encontram formando uma única banda zonal de baixa salinidade a 8°N. A banda zonal permanece por cerca de dois meses, possui um período de recorrência de 2 a 6 anos, sendo observada nos anos de 1997, 2000, 2006, 2008, 2011 e 2012. Sua formação não é significativamente correlacionada com a descarga fluvial ou a precipitação, mas está relacionada à variabilidade do sistema de correntes zonais dirigidas pelo vento.

Abstract : This paper describes the variability of plumes derived from large river discharges of the Tropical Atlantic, exploring the importance of precipitation and ocean currents in the intrusion and maintenance of these structures. Satellite salinity data from SMOS are combined with historical hydrographic data and temporal series of PIRATA buoys for comparison with three oceanic reanalysis products (OFES, HYCOM and C-GLORS). The evaluation of these models suggests a better performance for C-GLORS in the Tropical Atlantic. The correlation with PIRATA buoys is r=0.98 for surface temperature and r=0.95 for salinity, with a mean squared error (RMSE) smaller than 0.24. The C-GLORS reanalysis was selected for further exploration of oceanographic as scenarios it adequately represented the thermohaline structure. Historical hydrographic sections described three distinct situations with the formation of low salinity superficial layers. At 44°W, the observed structure was formed by the intrusion of Amazon plume through the North Equatorial Countercurrent (NECC), with significant contributions of precipitation on the plume for field. At 35°W, the low salinity waters detected by ship data was attributed to freshwater derived from precipitation. Finally at 28°W, a fresh water wedge found between 0 and 10°N up to 75 m depth was linked to the intrusion of Gulf of Guinea's river and precipitation waters, advected by the northern branch of the South Equatorial Current (nSEC). The C-GLORS reanalysis enabled the description of the seasonal and year-to-year variability of the Amazon plume and the Gulf of Guinea's freshwaters intrusions. The intrusion of the Amazon plume by NECC starts in July and reaches the average position of 42°W between October and September. The intrusion of freshwaters from the African coast reaches an average longitude of 26°W between May and October. The interanual variability of these intrusions is significant and sometimes they meet to form a continuous low salinity zonal band between 4°and 8°N. This band last up to two months, has a return period of 2 to 6 years and has been observed in 1997, 2000, 2006, 2008, 2011 and 2012. Its formation is not significantly correlated to the river discharge or precipitation. The freshwater zonal band formation seems to be attributed to the variability of wind-driven zonal currents.