Comportamento da Maré Meteorológica com foco no papel das Frentes Frias no litoral brasileiro

Abstract

Este trabalho investiga o comportamento da maré meteorológica ao longo do litoral brasileiro com relação à entrada de frentes frias desde a região Sul até a região Nordeste do país. Uma climatologia mensal de sistemas frontais para 12 estações ao longo do litoral brasileiro desde o ano de 1996 até 2010 foi realizada, assim como, um modelo conceitual abordando as relações entre a elevação da superfície do mar subinercial e a tensão do vento paralela à costa com a entrada de frentes frias. O modelo conceitual de influência da penetração de frentes frias sob a maré meteorológica incluiu a estatística básica da elevação da superfície do mar subinercial e da tensão do vento paralela à costa, a resposta espectral entre estas duas séries temporais e a influência dos fenômenos interanuais El Niño e La Niña. Com a climatologia de frentes frias foi possível observar a diminuição da ocorrência de sistemas frontais com o deslocamento para latitudes mais baixas, bem como, o padrão sazonal de penetração de frentes frias em cada região do país. No modelo conceitual apenas as oscilações positivas da elevação da superfície do mar de baixa frequência foram estudadas, já que estas representaram 86% das oscilações em todas as estações maregráficas. A maré meteorológica positiva para o litoral brasileiro desde Rio Grande a Salvador apresentou uma diminuição da amplitude e um aumento no tempo de resposta das frentes frias sob a elevação subinercial com o deslocamento para a região nordeste do país. Após a entrada de sistemas frontais foi observado o aumento da componente Sul da tensão do vento paralela à costa, que favoreceu o empilhamento de água na costa devido ao transporte de Ekman. A análise espectral no domínio da frequência entre as séries temporais de vento e elevação apresentaram a dominância do espectro nas faixas de frequência relativas aos períodos de 5 a 9 dias e 2 a 4 dias. Os fenômenos interanuais El Niño e La Niña não apresentaram grandes alterações na quantidade de sistemas frontais que atingiram a região Sul e Sudeste do litoral brasileiro, porém em Salvador foi notável a maior quantidade de sistemas frontais em anos de La Niña em comparação com anos normais e de El Niño. Para a região Sudeste mais eventos extremos ocorreram em anos de El Niño em comparação com anos normais e de La Niña, enquanto que nas regiões Sul e Nordeste não foi possível observar uma relação entre os eventos extremos e os eventos ENOS devido ao curto período de dados.

ABSTRACT- The storm surge behaviour along the Brazilian coast with respect to the cold fronts that penetrates from the southern region to the northeast of the country was investigated in this paper. A monthly climatology of frontal systems from 12 stations was conducted along the Brazilian coast from the 1996 to 2010 as well as a conceptual model that links the relationships between low frequency sea surface elevation and the long-shore wind stress with the entrance of cold fronts. The conceptual model of influence from the cold fronts penetration under the storms surges included the basic statistics of the low frequency sea surface elevation and long-shore wind stress, the spectral response in between those two time series and the influence of interannual phenomena El Niño and La Niña. Using the cold fronts climatology was possible to observe a decrease in occurrence of frontal systems due to the lower latitude displacement as well as the seasonal pattern of cold fronts penetration in each region of the country. In the conceptual model only the positive fluctuations of lower frequency sea surface elevation had been studied as they accounted for 86 of oscillations in all tide gauge stations. The positive storm surge for the Brazilian coast from Rio Grande to Salvador showed a decrease in the amplitude and an increase of the response time of cold fronts in the low frequency elevation with the northeastward displacement of the country. Afterwards the frontal systems arrivals was observed the rise of the South component of the alongshore wind stress which favoured the coastal upwelling due to Ekman transport. The spectral analysis in the frequency domain in between the wind and elevation time series presented the dominance of the spectrum in the frequency ranges for periods of 5 to 9 days and 2 to 4 days. The interannual phenomenons El Niño and La Niña did not show major changes in amount of frontal systems that hit the southern and southeastern Brazilian coast, but in Salvador was notably larger the amount of frontal systems in La Niña years compared to normal years and El Niño. In the Southeast region more extreme events have occurred in years of El Niño compared to normal years and La Niña, while in the South and Northeast regions could not detect a relationship between extreme events and ENOS due to short period of data.