THE BIFURCATION OF THE WESTERN BOUNDARY CURRENT SYSTEM OF THE SOUTH ATLANTIC OCEAN

Abstract

ABSTRACT. The results of two high-resolution ocean global circulation models - OGCMs (Hybrid Coordinate Ocean Model - HYCOM and Ocean Circulation andClimate Advanced Modeling Project - OCCAM) are analyzed with a focus on the Western Boundary Current (WBC) system of the South Atlantic Ocean. The volumetransports are calculated for different isopycnal ranges, which represent the most important water masses present in this region. The latitude of bifurcation of the zonalflows reaching the coast, which leads to the formation of southward or northward WBC flow at different depths (or isopycnal levels) is evaluated. For the Tropical Water,bifurcation of the South Equatorial Current occurs at 13â—¦-15â—¦S, giving rise to the Brazil Current, for the South Atlantic Central Water this process occurs at 22â—¦S.For the Antarctic Intermediate Water, bifurcation occurs near 28â—¦-30â—¦S, giving rise to a baroclinic unstable WBC at lower latitudes with a very strong vertical shearat mid-depths. Both models give similar results that are also consistent with previous observational studies. Observations of the South Atlantic WBC system havepreviously been sparse, consequently these two independent simulations which are based on realistic high-resolution OGCMs, add confidence to the values presentedin the literature regarding flow bifurcations at the Brazilian coast.

Keywords: Southwestern Atlantic circulation, water mass, OCCAM, HYCOM.

RESUMO. Resultados de dois modelos globais de alta resolução (HYCOM e OCCAM) são analisados focando o sistema de Corrente de Contorno Oeste do Oceano Atlântico Sul. Os transportes de volume são calculados para diferentes níveis isopicnais que representam as principais massas de água da região. É apresentada a avaliação da latitude de bifurcação do fluxo zonal que atinge a costa, permitindo a formação dos fluxos da Corrente de Contorno Oeste para o sul e para o norte emdiferentes níveis de profundidades (ou isopicnal). Para a Água Tropical, a bifurcação da Corrente Sul Equatorial ocorre entre 13â—¦-15â—¦S, originando a Corrente do Brasil, e para a Água Central do Atlântico Sul ocorre em 22â—¦S. A bifurcação daÁgua Intermediária Antártica ocorre próximo de 28â—¦-30â—¦S, dando um aumento na instabilidade baroclínica da Corrente de Contorno Oeste em baixas latitudes e com um forte cisalhamento vertical em profundidades intermediárias. Ambos os modelos apresentamresultados similares e consistentes com estudos observacionais prévios. Considerando que as observações do sistema de Corrente de Contorno Oeste do Atlântico Sul são escassas, essas duas simulações independentes com modelos globais de alta resolução adicionam confiança aos valores apresentados na literatura, relacionadosaos fluxos das bifurcações na costa do Brasil.

Palavras-chave: circulação do Atlântico Sudoeste, massas de água, OCCAM, HYCOM.