O papel do Oceano Atlântico Sul na manutenção do clima global é de extrema importância uma vez que compõe uma das partes fundamentais da circulação Termohalina Global. Nesse contexto, o Sudoeste do Atlântico Sul é uma região complexa e energética, onde duas correntes de contorno oeste de sentidos opostos se encontram formando a Confluência Brasil-Malvinas. O objetivo deste trabalho é investigar mudanças de longo período na variabilidade da latitude de separação da Corrente do Brasil (CB) da Plataforma Continental, considerada um delimitador do limite sul do Giro Subtropical do Atlântico Sul na região do Sudoeste do Atlântico Sul. Para tal, foi usado resultados do modelo HYCOM em um experimento datado denominado ATIa0,25. O modelo foi forçado por dados da reanálise do NCEP e seus resultados abrangem o período de 1960 a 2010. A latitude de separação da CB da costa foi definida neste trabalho como o ponto em que a isoterma de 18°C cruza a isóbata de 1000 metros de profundidade. A variabilidade da latitude de separação da CB pode ser dividida em três momentos principais: no começo a latitude de separação está ao sul de sua média, na década de 70 está a norte de sua posição média até a década de 90; depois dos anos 90 a posição começa a se deslocar para sul até 2010. As tendências encontradas são 0,37 ± 0,02°/década entre 1960 e o final da década de 70 e 0,10 ± 0,01°/década de 1980 a 2010. Os transportes das correntes do Brasil e das Malvinas, as latitudes dos rotacionais nulo e máximo do vento e o índice do Modo Anular Sul são também analisados no período de 1960 a 2010, como possíveis forçantes da variação da latitude da separação da CB. Todas a séries obtidas apresentam mudança ao intensificação das tendências entre as décadas de 70 e 80 - assim como na série de separação da CB. Esse comportamento pode estar relacionado ao Modo Anular Sul. Este modo de variabilidade climática afeta as forçantes de separação da CB em escalas de tempo diferentes. O deslocamento para sul do limite sul do Giro Subtropical do Atlântico Sul observado nesse trabalho inicia-se no início da década de 90 e está relacionado com mudanças nos regimes de vento da bacia causadas provavelmente por mudanças nos campos de temperatura de superfície do mar. / The role of South Atlantic Ocean on global climate is highly important since it compounds one of the most significant parts of Thermohaline Circulation, the Atlantic Meridional Overturning Circulation. In this sense, the Southwestern South Atlantic is a complex and energetic region, where two western boundary currents, coming in opposite directions, encounter each other forming the Brazil-Malvinas Confluence. The goal of this work is to investigate long-term changes in the latitude of separation of the Brazil Current, considered as the southern limit of the South Atlantic Subtropical Gyre in the Southwestern South Atlantic. In this investigation, results of a numerical experiment with the model HYCOM, dubbed ATIa0.25, were used. The model was forced with NCEP reanalysis products and its results cover the period of 1960 to 2010. The Brazil Current separation latitude was defined as the point where the 18°C isotherm crosses the 1000 meters depth isobath. The variability of the CB separation latitude can be divided in three periods: at the beginning of experiment, the separation point has a tendency to move southward of it\'s mean position; From the 70\'s to the 90\'s, it shows a northward tendency; after the 90\'s it started again a southward shift until 2010. The trends of the northward shifts are of 0.37 ± 0.02°/decade in the 70\'s and 0.10 ± 0.01°/decade between 80\'s and 2010\'s. Brazil and Malvinas currents transports, the latitude of zero and maximum value of the wind stress curl and the Southern Annular Mode index are also analyzed for the 1960-2010, period as possible forcing mechanisms of BC separation latitude. All series obtained presents changes or intensification on trends between 70\'s and 80\'s decades - so do the series of BC separation latitude. This behavior can be related to the Southern Annular Mode. This climatic mode of variability affects the forcing mechanisms of the BC separation latitude in different time scales. The southward shift of the southern limit of South Atlantic Subtropical Gyre observed in this work starts in the beginning of 90\'s decade and is related with changes in wind patterns, probably due to changes in sea surface temperature distribution.

O papel do Oceano Atlântico Sul na manutenção do clima global é de extrema importância uma vez que compõe uma das partes fundamentais da circulação Termohalina Global. Nesse contexto, o Sudoeste do Atlântico Sul é uma região complexa e energética, onde duas correntes de contorno oeste de sentidos opostos se encontram formando a Confluência Brasil-Malvinas. O objetivo deste trabalho é investigar mudanças de longo período na variabilidade da latitude de separação da Corrente do Brasil (CB) da Plataforma Continental, considerada um delimitador do limite sul do Giro Subtropical do Atlântico Sul na região do Sudoeste do Atlântico Sul. Para tal, foi usado resultados do modelo HYCOM em um experimento datado denominado ATIa0,25. O modelo foi forçado por dados da reanálise do NCEP e seus resultados abrangem o período de 1960 a 2010. A latitude de separação da CB da costa foi definida neste trabalho como o ponto em que a isoterma de 18°C cruza a isóbata de 1000 metros de profundidade. A variabilidade da latitude de separação da CB pode ser dividida em três momentos principais: no começo a latitude de separação está ao sul de sua média, na década de 70 está a norte de sua posição média até a década de 90; depois dos anos 90 a posição começa a se deslocar para sul até 2010. As tendências encontradas são 0,37 ± 0,02°/década entre 1960 e o final da década de 70 e 0,10 ± 0,01°/década de 1980 a 2010. Os transportes das correntes do Brasil e das Malvinas, as latitudes dos rotacionais nulo e máximo do vento e o índice do Modo Anular Sul são também analisados no período de 1960 a 2010, como possíveis forçantes da variação da latitude da separação da CB. Todas a séries obtidas apresentam mudança ao intensificação das tendências entre as décadas de 70 e 80 - assim como na série de separação da CB. Esse comportamento pode estar relacionado ao Modo Anular Sul. Este modo de variabilidade climática afeta as forçantes de separação da CB em escalas de tempo diferentes. O deslocamento para sul do limite sul do Giro Subtropical do Atlântico Sul observado nesse trabalho inicia-se no início da década de 90 e está relacionado com mudanças nos regimes de vento da bacia causadas provavelmente por mudanças nos campos de temperatura de superfície do mar. / The role of South Atlantic Ocean on global climate is highly important since it compounds one of the most significant parts of Thermohaline Circulation, the Atlantic Meridional Overturning Circulation. In this sense, the Southwestern South Atlantic is a complex and energetic region, where two western boundary currents, coming in opposite directions, encounter each other forming the Brazil-Malvinas Confluence. The goal of this work is to investigate long-term changes in the latitude of separation of the Brazil Current, considered as the southern limit of the South Atlantic Subtropical Gyre in the Southwestern South Atlantic. In this investigation, results of a numerical experiment with the model HYCOM, dubbed ATIa0.25, were used. The model was forced with NCEP reanalysis products and its results cover the period of 1960 to 2010. The Brazil Current separation latitude was defined as the point where the 18°C isotherm crosses the 1000 meters depth isobath. The variability of the CB separation latitude can be divided in three periods: at the beginning of experiment, the separation point has a tendency to move southward of it\'s mean position; From the 70\'s to the 90\'s, it shows a northward tendency; after the 90\'s it started again a southward shift until 2010. The trends of the northward shifts are of 0.37 ± 0.02°/decade in the 70\'s and 0.10 ± 0.01°/decade between 80\'s and 2010\'s. Brazil and Malvinas currents transports, the latitude of zero and maximum value of the wind stress curl and the Southern Annular Mode index are also analyzed for the 1960-2010, period as possible forcing mechanisms of BC separation latitude. All series obtained presents changes or intensification on trends between 70\'s and 80\'s decades - so do the series of BC separation latitude. This behavior can be related to the Southern Annular Mode. This climatic mode of variability affects the forcing mechanisms of the BC separation latitude in different time scales. The southward shift of the southern limit of South Atlantic Subtropical Gyre observed in this work starts in the beginning of 90\'s decade and is related with changes in wind patterns, probably due to changes in sea surface temperature distribution.

Este trabalho apresenta uma investigação da interação entre o gelo marinho Antártico e o setor austral e sudoeste do Atlântico Sul. Para realizar este estudo foram utilizados dados de satélite da concentração do gelo marinho e o modelo numérico acoplado do NCAR (Nacional Center for Atmospheric Research) o CCSM3 (Community Climate System Model) versão 3. O CCSM3 foi integrado por 150 anos em 3 diferentes simulações. Estas foram forçadas com as climatologias prescritas da concentração de gelo máximo (MAX), mínimo (MIN) e médio (controle) com o objetivo de avaliar o impacto das mudanças do gelo marinho Antártico no Mar de Weddell e na região da Confluência Brasil-Malvinas (CBM). Este estudo enfatiza a interação das escalas de tempo anual, interanual a decadal. A metodologia empregada nesta pesquisa inclue as análises de correlação e espectral, bem como as técnicas estatísticas de funções ortogonais empíricas (EOF) e decomposição de valores singulares (SVD). O comportamento climático das variáveis oceânicas apresentou sensibilidade às diferentes concentrações de gelo marinho Antártico. A variabilidade das anomalias de TSM e SSM mostraram para o experimento MIN padrões espaciais que caracterizam um regime frio do Giro de Weddell, associado a menor intrusão da CDW. A resposta da variabilidade da temperatura, entre os cenários de gelo MAX e MIN, para a região da CBM sugere que menores concentrações de gelo marinho Antártico intensificam as anomalias de TSM desta região, com periodicidade interanual de 2-3 anos e decadal de 25 anos. A circulação oceânica, em ambas as regiões analisadas, associada a fase positiva da SAM se intensifica devido a influência das menores concentrações de gelo marinho. / In this work the interaction between Antarctic sea-ice and the South Atlantic ocean (austral and southwestern sectors) is investigated. To accomplish this satellite-observed sea-ice concentration (SIC) and a coupled model from NCAR-CCSM3 (National Center for Atmospheric Research - Community Climate System Model version 3) were employed. Three 150-year simulations, one each with the maximum (MAX), minimum (MIN) and average (control) SIC prescribed climatologies, were used to drive the CCSM3 run. The goal of the research is to evaluate the Weddell Sea and Brazil-Malvinas confluence (BMC) response to observed extremes in Antarctic sea-ice. This study focuses on annual, interannual and decadal timescales. The applied methodology uses correlation and spectrum analyses, as well as Empirical Orthogonal Functions (EOF) and Singular Value Decomposition (SVD). The annual mean behavior of oceanic variables showed sensibility to Antarctic sea-ice changes. The variability of SST and SSS anomalies showed for the sea-ice MIN experiment a spatial pattern that characterizes the cold regime of the Weddell Gyre, associate with low CDW intrusion. The response of the temperature variability, between sea-ice MAX and MIN scenarios, for the BMC region suggests that less Antarctic sea-ice produces a SST anomaly intensification in this region with a interannual cycle of the 2-3year and decadal cycle of the 25-year. The oceanic circulation in both study regions, related to positive SAM events, showed a intensification to less SIC influence.

Este trabalho apresenta uma investigação da interação entre o gelo marinho Antártico e o setor austral e sudoeste do Atlântico Sul. Para realizar este estudo foram utilizados dados de satélite da concentração do gelo marinho e o modelo numérico acoplado do NCAR (Nacional Center for Atmospheric Research) o CCSM3 (Community Climate System Model) versão 3. O CCSM3 foi integrado por 150 anos em 3 diferentes simulações. Estas foram forçadas com as climatologias prescritas da concentração de gelo máximo (MAX), mínimo (MIN) e médio (controle) com o objetivo de avaliar o impacto das mudanças do gelo marinho Antártico no Mar de Weddell e na região da Confluência Brasil-Malvinas (CBM). Este estudo enfatiza a interação das escalas de tempo anual, interanual a decadal. A metodologia empregada nesta pesquisa inclue as análises de correlação e espectral, bem como as técnicas estatísticas de funções ortogonais empíricas (EOF) e decomposição de valores singulares (SVD). O comportamento climático das variáveis oceânicas apresentou sensibilidade às diferentes concentrações de gelo marinho Antártico. A variabilidade das anomalias de TSM e SSM mostraram para o experimento MIN padrões espaciais que caracterizam um regime frio do Giro de Weddell, associado a menor intrusão da CDW. A resposta da variabilidade da temperatura, entre os cenários de gelo MAX e MIN, para a região da CBM sugere que menores concentrações de gelo marinho Antártico intensificam as anomalias de TSM desta região, com periodicidade interanual de 2-3 anos e decadal de 25 anos. A circulação oceânica, em ambas as regiões analisadas, associada a fase positiva da SAM se intensifica devido a influência das menores concentrações de gelo marinho. / In this work the interaction between Antarctic sea-ice and the South Atlantic ocean (austral and southwestern sectors) is investigated. To accomplish this satellite-observed sea-ice concentration (SIC) and a coupled model from NCAR-CCSM3 (National Center for Atmospheric Research - Community Climate System Model version 3) were employed. Three 150-year simulations, one each with the maximum (MAX), minimum (MIN) and average (control) SIC prescribed climatologies, were used to drive the CCSM3 run. The goal of the research is to evaluate the Weddell Sea and Brazil-Malvinas confluence (BMC) response to observed extremes in Antarctic sea-ice. This study focuses on annual, interannual and decadal timescales. The applied methodology uses correlation and spectrum analyses, as well as Empirical Orthogonal Functions (EOF) and Singular Value Decomposition (SVD). The annual mean behavior of oceanic variables showed sensibility to Antarctic sea-ice changes. The variability of SST and SSS anomalies showed for the sea-ice MIN experiment a spatial pattern that characterizes the cold regime of the Weddell Gyre, associate with low CDW intrusion. The response of the temperature variability, between sea-ice MAX and MIN scenarios, for the BMC region suggests that less Antarctic sea-ice produces a SST anomaly intensification in this region with a interannual cycle of the 2-3year and decadal cycle of the 25-year. The oceanic circulation in both study regions, related to positive SAM events, showed a intensification to less SIC influence.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Advections of shallow cloudiness from ocean toward the continent are often observed after the cold fronts and extratropical cyclones on the Southern South America. Such a process has characteristic persistence of 1-2 days and it may last for periods longer than 3 consecutive days. This study identified 108 cases over the Southern Brazil between 2005 and 2010, which were characterized using NCEP/NCAR reanalysis. A seasonal climatology determined that the higher frequencies of cases were in autumn and summer, and the lower frequencies in spring and winter. The average wind directions that occurred over the Southern Brazil (Southwesterly, Southerly, Southeasterly and Easterly) were due to positioning of the center of the transient anticyclone over three major regions. Based on these results, it was obtained three synoptic patterns at lower and middle-higher levels. A seasonal distribution of those three patterns was also performed. In such mean situations, it was remarkable the displacement of cold air from the Region of Brazil-Malvinas Confluence (BMC) toward the Southern Brazil due to the circulation of the transient high. Along the way, the stable flow suffers low levels instability due to turbulent mixing processes, and heat and moisture fluxes when it passes from cold to warm waters on the BMC. As a consequence, a shallow convection layer develops downstream in the flow with wide support for the formation of stratiform and/or cumuliform cloud cover as it top. The synoptic patterns show the large scale air subsidence as an inhibiting mechanism for the development of a deep convective layer. Still, the cloud cover was enough to generate low intensity precipitation and/or drizzle over the Southern Brazil. The analysis of the precipitating cases showed that the phenomenon affected the coastal zone more frequently, and, sometimes, the inland areas. Mean vertical profiles of the 108 events, and peculiarly the precipitating ones, indicated the presence of a thick dry layer at the middle and upper levels, and a shallow moist layer at lower levels (1000-700 hPa). This study showed the importance of the Region BMC for the regional weather and climate patterns. It is shown that the circulation induced by transient anticyclone is essential for the transport of cold air from the cold to the warm waters in Confluence zone, generating and advecting shallow cloudiness and an unstable moist boundary layer over the South of Brazil. / A advecção de nebulosidade rasa em direção ao continente após a passagem de frentes frias e ciclones extratropicais, pelo Sul da América do Sul, é um fenômeno frequentemente observado, e tem persistência característica de 1-2 dias, podendo durar por períodos superiores a 3 dias consecutivos. O presente estudo identificou sobre o Sul do Brasil 108 casos entre 2005 e 2010, os quais foram caracterizados utilizando reanálises do NCEP/NCAR. Uma climatologia sazonal definiu que as ocorrências foram mais frequentes no outono e no verão, e menores na primavera e no inverno. São apresentadas as direções médias do vento sobre o Sul do Brasil (Sudoeste, Sul, Sudeste e Leste), devido aos posicionamentos do centro do anticiclone sobre três regiões preferenciais. Com base nesses resultados, foram obtidos três padrões sinóticos, bem como suas distribuições sazonais. Evidenciou-se que o deslocamento da massa de ar frio a partir da Região de Confluência Brasil-Malvinas (CBM) em direção ao Sul do Brasil deve-se à ação do anticiclone transiente. Ao longo do percurso, ao passar sobre a CBM da região de águas frias para a região de águas aquecidas, o escoamento estável sofre instabilização em baixos níveis devido à processo de mistura turbulenta, fluxos de calor e umidade. Consequentemente, uma camada rasa de convecção desenvolve-se corrente abaixo do escoamento, com amplo suporte a formação de nebulosidade rasa dos tipos estratiforme e cumuliforme. Os padrões sinóticios mostram a subsidência em grande escala como mecanismo inibidor do desenvolvimento de uma camada convectiva profunda. Mesmo assim, tal cobertura de nuvens foi suficiente para gerar precipitação de fraca intensidade e/ou chuviscos sobre o Sul do Brasil. A análise dos eventos precipitantes mostrou que o fenômeno afetou com maior frequência a zona costeira, e, por vezes, o interior do continente. Perfis termodinâmicos médios dos 108 eventos, e especialmente dos casos precipitantes, indicaram a presença de uma espessa camada de ar seco em níveis médios e superiores, e uma camada rasa de ar úmido em baixos níveis (1000-700 hPa). Neste estudo evidenciou-se a importância da CBM para os padrões de tempo e clima regionais. Mostra-se que a circulação induzida pelo anticiclone transiente é fundamental para o transporte de ar frio da zona de águas frias para as águas quentes na Confluência, gerando e advectando nebulosidade rasa e uma camada limite úmida instável sobre o Sul do Brasil.

A Confluência Brasil-Malvinas (CBM) é formada pelo encontro da Corrente do Brasil (CB) com a Corrente das Malvinas (CM) no Atlântico Sul. Esta é uma das áreas mais energéticas do oceano global e é demarcada por um intenso gradiente meridional de temperatura. Imagens de satélites e observações in situ mostram a presença de meandros e vórtices, tanto ciclônicos como anticiclônicos, na região da CBM. Com o conhecimento de campos de anomalia da altura da superfície do mar (AASM) e campos de temperatura da superfície do mar (TSM) para a região da Frente Brasil-Malvinas (FBM) é possível se estimar a variação da energia associada às ondas de Rossby anuais e bianuais existentes em seu entorno e detectar a posição da frente termal existente nesta região. Nesse contexto, foi realizado o estudo do deslocamento meridional da FBM numa escala de tempo interanual, da variação do espectro de ondas de Rossby na CBM e da variabilidade associada ao campo médio de velocidades geostróficas absolutas. A comparação do espectro de ondas de Rossby na CBM para o período de 2001-2008 apresentou aumento da energia associada aos períodos anual e bianual em relação aos valores obtidos da análise do período de 1993-2000. Essa alteração do espectro não teve relação com a alteração média da frente termal detectada porém, houve aumento significativo da variabilidade meridional da posição da frente média, possivelmente devido a um aumento do fluxo da CB. Maior variabilidade também foi observada nos mapas de velocidade geostrófica para o mesmo período de 2001-2008. Estes mapas exibiram ainda um possível posicionamento mais austral da CB, corroborando o aumento da variabilidade oriundo da maior instabilidade gerada por ondas planetárias na região da CBM. / The Brazil-Malvinas Confluence (BMC) is formed by the encounter of the Brazil Current (BC) with the Malvinas Current (MC) at the South Atlantic ocean. This is one of the most energetic regions of the world oceans and it is characterized by intense meridional sea surface temperature gradients. Satellite data and in situ observations often reveal the presence of cyclonic and anticyclonic meanders and vortices at the BMC region. The sea surface height anomaly (SSHA) and the sea surface temperature (SST) fields of the Brazil-Malvinas Frontal (BMF) region can be used to determine the energy variations associated with the annual and bi-annual Rossby waves that occur at its surroundings and to detect the position of the thermal front. Our study involved the determination of the BMF meridional displacement on an interannual scale, the spectral variations of the Rossby wave field at the BMC region, and the variability associated to the mean absolute geostrophic velocities. The Rossby wave spectra at the BMC for 2001-2008 show an increase of the energy associated with both the annual and bi--annual periods relative to the 1993-2000 interval. These spectral changes are not directly related to the mean changes in the thermal front region, however we detected a significant meridional variability of the mean position of the front most probably due to an increase in the BC flux. Large variations were also observed in the geostrophic velocity field for the 2001-2008 period. These maps exhibited a farther south location of the BC. This corroborates the variability increase due to a greater instability introduced by the planetary waves at the BMC region.

A Confluência Brasil-Malvinas (CBM) é formada pelo encontro da Corrente do Brasil (CB) com a Corrente das Malvinas (CM) no Atlântico Sul. Esta é uma das áreas mais energéticas do oceano global e é demarcada por um intenso gradiente meridional de temperatura. Imagens de satélites e observações in situ mostram a presença de meandros e vórtices, tanto ciclônicos como anticiclônicos, na região da CBM. Com o conhecimento de campos de anomalia da altura da superfície do mar (AASM) e campos de temperatura da superfície do mar (TSM) para a região da Frente Brasil-Malvinas (FBM) é possível se estimar a variação da energia associada às ondas de Rossby anuais e bianuais existentes em seu entorno e detectar a posição da frente termal existente nesta região. Nesse contexto, foi realizado o estudo do deslocamento meridional da FBM numa escala de tempo interanual, da variação do espectro de ondas de Rossby na CBM e da variabilidade associada ao campo médio de velocidades geostróficas absolutas. A comparação do espectro de ondas de Rossby na CBM para o período de 2001-2008 apresentou aumento da energia associada aos períodos anual e bianual em relação aos valores obtidos da análise do período de 1993-2000. Essa alteração do espectro não teve relação com a alteração média da frente termal detectada porém, houve aumento significativo da variabilidade meridional da posição da frente média, possivelmente devido a um aumento do fluxo da CB. Maior variabilidade também foi observada nos mapas de velocidade geostrófica para o mesmo período de 2001-2008. Estes mapas exibiram ainda um possível posicionamento mais austral da CB, corroborando o aumento da variabilidade oriundo da maior instabilidade gerada por ondas planetárias na região da CBM. / The Brazil-Malvinas Confluence (BMC) is formed by the encounter of the Brazil Current (BC) with the Malvinas Current (MC) at the South Atlantic ocean. This is one of the most energetic regions of the world oceans and it is characterized by intense meridional sea surface temperature gradients. Satellite data and in situ observations often reveal the presence of cyclonic and anticyclonic meanders and vortices at the BMC region. The sea surface height anomaly (SSHA) and the sea surface temperature (SST) fields of the Brazil-Malvinas Frontal (BMF) region can be used to determine the energy variations associated with the annual and bi-annual Rossby waves that occur at its surroundings and to detect the position of the thermal front. Our study involved the determination of the BMF meridional displacement on an interannual scale, the spectral variations of the Rossby wave field at the BMC region, and the variability associated to the mean absolute geostrophic velocities. The Rossby wave spectra at the BMC for 2001-2008 show an increase of the energy associated with both the annual and bi--annual periods relative to the 1993-2000 interval. These spectral changes are not directly related to the mean changes in the thermal front region, however we detected a significant meridional variability of the mean position of the front most probably due to an increase in the BC flux. Large variations were also observed in the geostrophic velocity field for the 2001-2008 period. These maps exhibited a farther south location of the BC. This corroborates the variability increase due to a greater instability introduced by the planetary waves at the BMC region.