Estrutura termal em alta resolução das águas da frente polar na região da passagem de Drake durante as operações Antárticas XXII e XXIII (verão Austral de 2003 e 2004)

Abstract

Através do Programa Antártico Brasileiro (PROANTAR), muitos estudos tem se dedicado a vários aspectos da oceanografia antártica e aos processos de tele conexão entre o oceano Austral e o oceano Atlântico Sul. Valendo-se de dados de batitermógrafos descartáveis (XBTs), coletados em alta resolução durante a derrota do Navio de Apoio Oceanográfico (NApOc) Ary Rongel na região da Passagem de Drake, esse trabalho analisa a estrutura termal da Frente Polar (FP) durante o mês de novembro dos anos de 2003 e 2004. A temperatura média da água na superfície do mar foi de 4,1°C na Zona Subantártica (ZSA - região norte da FP) e -0,4°C na Zona Antártica (ZA - região sul da FP), valores que indicam o alto contraste térmico superficial entre as massas d’água que se encontram ao longo da FP. Com base na metodologia proposta por Kara et al. (2000), determinou-se através do máximo gradiente horizontal de temperatura que a FP estava situada nas proximidades de 58°S no período desse estudo. As características oceanográficas gerais da região de estudo podem ser resumidas dessa forma: (i) em profundidades maiores que 200 m, a ZA apresenta águas com temperaturas inferiores a 2°C e cerca de 2,5ºC mais quentes que as águas superficiais; (ii) em profundidades maiores que 200 m, a ZSA apresenta águas com temperaturas entre 2,5°C e 3°C e cerca de 1°C a 1,5ºC mais frias que as águas superficiais; (iii) a ZA apresenta uma camada de mistura mais estável até 100 m de profundidade, onde se encontra o topo da termoclina; (iv) a ZSA apresenta uma termoclina que se estende desde a superfície até a profundidade de 200 m. Estudos descritivos como o apresentado aqui aumentam nosso conhecimento sobre a natureza da FP e sua variabilidade. A modelagem numérica de circulação oceânica pode ser altamente beneficiada pela disponibilidade de novos dados de temperatura da água do mar e da profundidade da termoclina coletados in situ com alta resolução. A determinação precisa da espessura da camada de mistura oceânica na região da Passagem de Drake é importante para auxiliar o entendimento do acoplamento oceano-atmosfera e os processos de teleconexão entre o oceano Austral e o oceano Atlântico Sul

The Brazilian Antarctic Program (PROANTAR) has fomented several studies regarding to many aspects of the Antarctic oceanography and of the teleconnection processes between the Southern ocean and the South Atlantic. Using Expandable Bathy-Thermographs (XBTs) data collected at high resolution by the Oceanographic Support Ship Ary Rongel in the Drake Passage region, this study analyses the thermal structure of the Polar Front (PF) during the months of November 2003 and 2004. The mean sea surface temperature was 4,1°C in the Subantarctic Zone (SAZ – North of the PF) and -0,4°C in Antarctic Zone (AZ – South of the PF), values that indicate the high surface thermal contrast between the water masses meeting along the PF. Based in the methodology proposed by Kara et al. (2000) for computing the maximum temperature horizontal gradient, this work found that the PF was situated close to 58°S in the period of this study. The general oceanographic characteristics of the study region can be resumed as follows: (i) at depths deeper than 200 m the AZ presents water temperatures colder than 2°C and about 2,5ºC warmer than at the surface; (ii) at depths deeper than 200 m the SAZ presents waters with temperatures ranging from 2,5°C to 3°C and about 1°C to 1,5ºC colder than at the surface; (iii) the AZ presents a more stable mixture layer down to the 100 m depth where the top of the thermocline is located; (iv) the SAZ presents a thermocline spreading itself from the surface to the 200 m depth. Descriptive studies like the one presented here increase our knowledge on the PF nature and variability. The numeric modeling of the ocean circulation can be highly benefited by the availability of new, high resolution water temperature and thermocline depth data collected in situ. The accurate determination of the ocean’s mixing layer width in the Drake Passage region is important for increasing our understanding of the ocean-atmosphere coupling and the teleconnection processes between the Southern and the South Atlantic oceans.