ESTRUTURA DINÂMICA DAS CONTRACORRENTES EQUATORIAIS DO OCEANO ATLÂNTICO AO LONGO DE 44W

Abstract

Estudos teóricos ou baseados em modelagem numérica indicam que a estrutura vertical do oceano tropical é dominada pelos dois primeiros modos baroclínicos. Entretanto, faltam resultados quantitativos que mostrem efetivamente a dominância destes modos através de comparações com observações de velocidade no Oceano Atlântico. Neste artigo, utilizamos perfilagens deConductivity-Temperature-Depth(CTD) simultâneas às de velocidade (Pegasus), realizadas durante o Projeto WesternTropical Atlantic Experiment(WESTRAX), para avaliar a estrutura modal das contra-correntes equatoriais ao longo de 44W: as Contracorrentes Norte Equatorial (CCNE) e Subcorrente Norte Equatorial (SNE). Os resultados mostram que, de fato, os dois primeiros modos baroclínicos são mais importantes que o modo barotrópico e os demais modos baroclínicos. A soma dos três primeiros modos dinâmicos explica cerca de 50% da estrutura vertical das correntes. Talvez devido à proximidade da camada de limite oeste oceânica, e portanto sítio de origem tanto da CCNE quanto da SNE, os resultados apresentam nítida variação sazonal. De fato, os três primeiros modos baroclínicos respondem por cerca de 63% da estrutura vertical de velocidade observada, sendo que o primeiro modo é responsável por 35-45 % do sinal medido. Esses resultados corroboram aqueles encontrados para o cruzeiro de outono boreal em estudos anteriores. No entanto, para os cruzeiros de inverno boreal, onde uma estrutura de velocidade apresenta-se mais complexa, é necessária a introdução de maior número de modos dinâmicos. Tanto para o cruzeiro de outono quanto para o de inverno houve necessidade seis modos dinâmicos para reproduzir 63% da estrutura de velocidade observada. Os três primeiros modos dinâmicos são responsáveis por 30-40% do sinal observado. Estudos comparativos entre a estrutura dinâmica das correntes equatoriais em 44W e em porções mais centrais da bacia do Oceano Atlântico, devem ser conduzidos para estabelecer o papel dos modos de mais alta ordem e sua relação com a camada limite oeste.

Keywords :Dinâmica Equatorial; Modos Dinâmicos; Meso-escala; Correntes Equatoriais.

ABSTRACT

It is commonly mentioned in the literature that the first and second baroclinic modes dominate the vertical structure in the tropical ocean. However, most of these studies refer to either theoretical or numerical modeling. There are no quantitative results that confirm the two internal mode dominance through comparisons with velocity observations in the Tropical Atlantic. In this article, we use hydrographic (CTD) and velocity (PEGASUS) profiles obtained during the "Western Tropical Atlantic Experiment-WESTRAX" to evaluate the modal structure of the equatorial currents along 44W, in particular, the North Equatorial Countercurrent (NECC) and the North Equatorial Undercurrent (NEUC). The results show that indeed the first two baroclinic modes explain about 50% of the vertical structure of the currents on average. We also find indication of a clear seasonal variation on the modal composition, a probable consequence of the proximity of the study region to the western boundary layer, and therefore, the source of both NECC and NEUC. As a mather of fact, the first three dynamical mode account for about 63% of the observed velocity vertical structure, while the first mode alone is responsible for 35-45 % of the measured velocity. These results reasonably agree with previous studies also using the fall WESTRAX cruise. However, the more complex boreal winter cruise velocity patterns yield an increased number of dynamical modes to reconstitute the velocity field. For the both fall and winter cruises, we need six dynamical modes to reproduce 63% of the observed velocity structure. The first three dynamical mode are responsible for 30-40% of the observed signal. A comparative study of the dynamical structure of the zonal equatorial currents at 44W and at more central portions of the Atlantic Ocean basin should be conducted in order to establish the role of the higher order modes and its relation with the western boundary layer.

Keywords :Equatorial Dynamics; Dynamical Modes; Mesoescale; Equatorial Currents.