Sobre a circulação tridimensional forçada por ventos na Lagoa dos Patos

Abstract

O modelo numérico da Universidade de Princeton (POM) foi utilizado no estudo da circulação tridimensional forçada por ventos na Lagoa dos Patos. As elevações de nível geradas com uma grade maior, de menor resolução, foram utilizadas como condição de contorno para as simulações com uma grade menor, de maior resolução. Os resultados obtidos mostraram que o vento gera um desnível entre as extremidades da lagoa, que pode atingir 0,08 m para ventos de 4 ms-1. Ventos de nordeste(sudoeste) causam elevação (depressão) na região da Ponta da Feitoria, e depressão (elevação) em Itapoã. Arambaré funciona como a linha nodal da lagoa. Na plataforma continental, o vento nordeste (sudoeste) causa depressão (elevação) no nível na região costeira. Em função da orientação da lagoa e do efeito de rotação da Terra, as respostas do oceano e do interior da lagoa ao vento são complementares. O gradiente barotrópico gerado entre estes dois sistemas constitui-se no principal mecanismo responsável por bombear água para dentro ou fora da lagoa. No corpo lagunar, há a formação de quatro células verticais de circulação, causadas pela topografia. As velocidades superficiais na lagoa possuem mesma direção do vento e um fluxo de retorno se estabelece na porção mais profunda.

The Princeton Ocean Model was used to study the three-dimensional wind-driven circulation in Patos Lagoon, throughout a nesting approach. The sea surface heights computed from a larger model domain with lower resolution were used as boundary conditions for the simulations with a smaller grid, with higher resolution. The results show that the wind causes a sea level difference of 0.08 m for winds of 4 ms-1. The northeast(southwest) wind cause an elevation (depression) at Ponta da Feitoria and a depression (elevation) at Itapoã. Arambaré is the nodal line of the system. On the continental shelf, the northeast(southwest) wind causes a depression (elevation) on the level close to the coast. The responses of the ocean and the lagoon to the wind forcing are complementary, due to the lagoon's orientation and the earth's rotation effect. The barotropic pressure gradient developed between these two systems is the main mechanism responsible for pumping water towards or away from the lagoon. In the central part of the lagoon, four vertical circulation cells are formed, due to topography effects. The central part of the lagoon presents surface velocities with the same orientation of the wind and a return flow close to the bottom.