INSTABILIDADE LINEAR DE CISALHAMENTO VERTICAL EM JATOS GEOFÃSICOS MERIDIONAIS

Abstract

O estudo da instabilidade linear de cisalhamento vertical (ou baroclínica) de perfis de jato de direção meridional (norte-sul) é conduzido através de um modelo hidrodinâmico unidimensional, baseado no princípio de conservação de vorticidade potencial quase-geostrófica. Os perfis verticais de jato utilizados nesse trabalho têm motivação no Sistema Corrente do Brasil - Corrente de Contorno Intermediária que flui ao largo da costa sudeste brasileira. Os perfis estão construídos de forma a satisfazer as condições necessárias para ocorrência de instabilidade baroclínica. O modelo hidrodinâmico é baseado no trabalho de Johns (1988) e tem sua formulação apresentada em detalhamento algébrico. Sua física é explorada através de exemplos e comparação com a parte analítica do modelo, com o intuito de subsidiar o diagnóstico das formas com que a instabilidade ocorre na superfície do oceano e internamente na coluna de água. Adicionalmente, o efeito da inclinação do fundo associada ao talude continental é discutido e exemplificado, através de seus efeitos na propagação das ondas instáveis geradas pelos processos de instabilidade.

Keywords :jatos geofísicos; instabilidade baroclínica; Corrente de Contorno Oeste; Corrente do Brasil; ondas instáveis.

ABSTRACT

The study of linear vertical shear instability of meridional (north-south) jets is conducted via an unidimensional hydrodynamic model, based on quasi-geostrophic potential vorticity conservation. The shape of the vertical jet profiles are motivated by the Brazil Current-Intermediate Western Boundary Current System that flows off the Brazilian Southeast coast and are built with the aim to satisfy necessary conditions for occuring baroclinic instability. The hydrodynamic model is based on Johns (1988) and its formulation is presented without the omission of algebraic details. Its physics is explored through numerically-solved examples and comparison with the analytical part of the model. The purpose is to subsidize the diagnosis of forms in which instability occur: at the ocean surface and in the interior of the water column. Additionally, the effect of the continental slope on the instability properties is investigated and discussed, through its effects on the propagation of unstable waves generated by instability process.

Keywords :geophysical jets; baroclinic instability; Western Boundary Currents Brazil Current; unstable waves.