Circulação e fluxo de material particulado em suspensão no principal canal de acesso à baía de Sepetiba

Entre 06/08/11 e 25/02/12 foram obtidas séries temporais contínuas de intensidade e direção das correntes e intensidade do eco ao longo de toda a coluna dágua, e medições, de temperatura e pressão, próximas ao fundo, na região adjacente ao canal de acesso à baía de Sepetiba (230'16.5"S e 4359'29.4"W, profundidade local de aproximadamente 25 m) através da utilização de um perfilador acústico ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), modelo WorkHorse BroadBand Sentinel (600 kHz, Teledyne-RDI). A partir dos dados adquiridos, observou-se a existência de correntes intensas próximo ao fundo (até 1,02 m/s), principalmente durante os períodos de enchente sob condições de sizígia, que são fortemente influenciadas pela orientação do canal de navegação. A análise das séries temporais das componentes da velocidade mostraram, em conformidade ao relatado por alguns autores, que esta é uma baía cuja circulação é fortemente influenciada pela dinâmica da maré sendo M2, M4, M6 e M8 as principais componentes harmônicas que atuam no sistema. Além disso, observou-se significativa assimetria da maré, sendo os períodos de enchente consideravelmente mais curtos e associados às correntes mais intensas, o que permite concluir que no setor investigado da baía de Sepetiba há dominância de enchente. Outra característica interessante da área de estudo relaciona-se à observação de que ventos intensos de S-SO são responsáveis pelo empilhamento de água no interior da baía, sendo que altura do nível da superfície da água apresenta relação direta com as variações da pressão atmosférica local. Em diversos períodos, quando há atuação de ventos de E-NE é possível encontrar Água Central do Atlântico Sul (ACAS) no interior da baía de Sepetiba, desde a sua entrada principal até as adjacências da ilha Guaíba. Além disso, foram identificadas diversas oscilações de baixa frequência que puderam ser associadas à variação da pressão atmosférica. Oscilações de alta frequência foram associadas à dinâmica da maré, a co-oscilações da maré e ao vento. Em relação à concentração de Material Particulado em Suspensão (MPS), durante os períodos de sizígia foram registradas as maiores concentrações material particulado na coluna dágua. Durante os períodos de sizígia, o fluxo de MPS é mais pronunciado do que durante as quadraturas, sendo que, independente do período da maré, o fluxo cumulativo de material particulado em suspensão é dirigido para o interior da baía de Sepetiba. Considerando o alinhamento dos vetores de velocidade em conformidade a direção preferencial do canal de navegação, tem-se que o fluxo cumulativo de MPS varia entre dirigido para SE na região próxima ao fundo, a dirigido para NE próximo ao topo da coluna dágua, o que sugere a deflexão do movimento das correntes em consequência do atrito. Ao longo de um dia, o fluxo do material particulado é mais pronunciado durante as enchentes, quando há aumento das tensões cisalhantes que atuam sobre o leito da baía redisponibilizando para a coluna dágua o material que estava depositado no fundo.

Observational evidence of the Yellow Sea warm current

The Yellow Sea Warm Current (YSWC) is one of the principal currents in the Yellow Sea in winter. Former examinations on current activity in the Yellow Sea have not observed a stable YSWC because of the positioning of current meters. To further understand the YSWC, a research cruise in the southern Yellow Sea was carried out in the winter of 2006/2007. Five moorings with bottom-mounted acoustic Doppler current profilers (ADCP) were deployed on the western side of the central trough of the Yellow Sea. The existence and distributional features of the YSWC were studied by analyzing three ADCP moorings in the path of the YSWC in conjunction with conductivity-temperature-depth (CTD) data over the observed area in the southern Yellow Sea. The results show the following. (1) The upper layer of the YSWC is strongly influenced by winter cold surge; its direction and speed often vary along a south-north axis when strong cold surges arrive from the north. (2) The YSWC near the bottom layer is a stable northwest flowing current with a speed of 4 to 10 cm/s. By combining the analyses of the CTD data, we speculate that the core of the YSWC may lie near the bottom. (3) On a monthly average timescale, the YSWC is stably oriented with northward flow from the sea surface to the sea floor.

Seasonality and interannual variability of the European Slope Current from 20 years of altimeter data compared with in situ measurements

The European Slope Current (SC) is a major section of the warm poleward flow from the Atlantic to the Arctic, which also moderates the exchange of heat, salt, nutrients and carbon between the deep ocean and the European shelf seas. The mean structure of the geostrophic flow, seasonality, interannual variability and long-term trend of SC are appraised with an unprecedented continuous 20-year satellite altimeter dataset. Comparisons with long term in situ data showed a maximum correlation of r2=0.51 between altimeter and Acoustic Doppler Current Profilers (ADCP), with similar results for drogued buoy data. Mean geostrophic currents were appraised more comprehensively than previous attempts, and the paths of 4 branches of the North Atlantic Current (NAC) and positions of 5 eddies in the region were derived quantitatively. A consistent seasonal cycle in the flow of the SC was found at all 8 sections along the European shelf slope, with maximum poleward flow in the winter and minimum in the summer. The seasonal difference in the altimetry current speed amounted to ~8-10 cm s-1 at the northern sections, but only ~5 cm s-1 on the Bay of Biscay slopes. This extended altimeter dataset indicates significant regional and seasonal variations, and has revealed new insights into the interannual variability of the SC. It is shown that there is a peak poleward flow at most positions along a ~2000 km stretch of the continental slope from Portugal to Scotland during 1995-1997, but this did not clearly relate to the extreme negative North Atlantic Oscillation (NAO) in the winter of 1995-1996. The speed of the SC exhibited a long term decreasing trend of ~1% per year. By contrast the NAC showed no significant trend over the 20-year period. Major changes in the NAC occurred three times, and these changes followed decreases in the NAO index.