We use four current meter mooring records and quasi-synoptic hydrographic observations in conjunction with a one-dimensional quasi-geostrophic (QG) linear stability model to investigate the downstream changes in the Brazil Current (BC) System off the southeast Brazil (22°S-28°S) as well as its implications. The dataset depicts the downstream thickening of the BC: Its vertical extension increases from 350 m at 22.7°S to 800 m at 27.9°S. Most of this deepening occurs between 25.5°S and 27.9°S, and it is likely linked to the Santos bifurcation. To the south of that bifurcation, the BC transport is increased by at least 5 Sv. Moreover, the analysis of the water column average kinetic energy (IKE) and its barotropic/baroclinic partition show that the Santos bifurcation is associated with a substantial increase in the barotropic component of the BC System: The IKE is, on average, 70 % baroclinic to the north and becomes 63 % barotropic to the south of that bifurcation. The water column average eddy kinetic energy (IEKE) and its ratio to the IKE quantitatively reveal the conspicuous mesoscale activity associated to the BC off the southeast Brazil; accordingly, the IEKE accounts for (30-60)% of the IKE. The linear stability model predicts southwestward-propagating fastest-growing waves [~(180-190) km] within 25.5°S-27.9°S and quasi-standing most-unstable waves (~230 km) at 22.7°S, roughly consistent with observations and previous work. We also assess the ability of the QG modes and surface QG (SQG) solutions to represent the vertical structure of the sub-inertial time-varying flow in the southwestern Atlantic. At two moorings, which present a sharp near-surface decay in the vertical structure of the 1st empirical orthogonal function (EOF) of current meter time series, the SQG solutions are consistent with the data, accounting for up to 85 % of the 1st EOF variance. The SQG solutions are nonetheless indistinguishable from a four QG mode representation. In contrast, at a third mooring that do not present such sharp-decay, the vertical structure of the 1st EOF is fairly well-captured by the traditional barotropic/1st baroclinic mode combination, which accounts for 91 % of its variance. We argue that such vertical structures may be associated with the type of instability experimented by the mean flow in each region. \"Charney-like\" or surface-intensified \"Phillips-like\" instabilities may rationalize the observed SQG-like vertical structures depicted at two moorings. Mid-depthintensified \"Phillips-like\" instabilities are consistent with a two QG mode representation at a third mooring. / Séries temporais correntográficas, observações hidrográficas quase-sinóticas e um modelo linear quase-geostrófico (QG) são combinados com o propósito de investigar as transformações no Sistema Corrente do Brasil (CB) ao largo da costa sudeste (22°S-28°S) e suas implicações. O conjunto de dados revela o espessamento vertical da CB, que ocupa os 350 m superiores da coluna de água em 22,7°S e atinge 800 m em 27,9°S. Parte significativa deste espessamento ocorre entre 25,5°S e 27,9°S, provavelmente relacionado à Bifurcação de Santos. Ao sul desta bifurcação, o transporte da CB é pelo menos 5 Sv superior. Ademais, a análise da energia cinética média na coluna de água (ECM) e sua partição entre componentes barotrópica e baroclínica revela que a Bifurcação de Santos está associada ao aumento significativo da componente barotrópica do Sistema CB. A ECM é, em média, 70% baroclínica ao norte da bifurcação, tornando-se 63% barotrópica ao sul desta. A análise da energia cinética turbulenta média na coluna de água (ECTM) corrobora o importante papel da atividade de mesoescala do Sistema CB ao largo do sudeste do Brasil: A ECTM é responsável por (30-60)% da ECM. O modelo de estabilidade linear prevê ondas com maiores taxas de crescimento [~(180-190) km] que se propagam para sudoeste entre 25,5°S-27,9°S. Em 22,7°S, as ondas mais instáveis (~230 km) crescem essencialmente sem propagação, consistente com as observações e também com informações presentes na literatura. A habilidade dos modos QG e das soluções QG superficiais (QGS) em representar a variabilidade subinercial no Atlântico Sudoeste também é investigada. Em dois fundeios, a estrutura vertical da 1ª função empírica ortogonal (FOE) apresenta um decaimento agudo. Este decaimento é consistente com soluções QGS, que contêm até 85% da variância da 1ª FOE. No entanto, estas soluções convergem para uma representação por quatro modos QG. Por outro lado, a estrutura vertical da 1ª FOE em um terceiro fundeio não apresenta tal decaimento marcante. Consequentemente, a 1ª FOE é bem representada pela tradicional combinação dos modos barotrópico/1o baroclínico. Argumentamos que estas estruturas podem estar associadas ao tipo de instabilidade experimentada pelo escoamento médio em cada região. Instabilidades tipo \"Charney\" ou \"Phillips\" (intensificadas em superfície) são consistentes com estruturas verticais tipo QGS presentes em dois fundeios. Instabilidades tipo \"Phillips\" (intensificadas em meia água) são consistentes com a representação por dois modos QG em um terceiro fundeio

The Brazil Current (BC) is possibly one of the least studied western boundary currents (WBCs) in the world ocean. Its unique vertical structure makes this a different WBC in terms of velocity and transport. Although significant progress has been made over the last decade, the BC system variability within the Santos Bight (SB, 23°S-28°S) is very poorly understood despite its strategic role for Brazil in terms of energy. The BC thickens and changes its vertical structure and dynamical modal composition as it crosses the SB. As it enters the bight by trying to contour Cape Frio (Cf, 23°S), the BC is about 500 m deep. As the current leaves the bight south of Cape Santa Marta (CSM, 28°S) it is 1300 m. These differences in thickness and accompanying velocity vertical shear are due to the impinging branch of the intermediate South Equatorial Current (SEC) generating the so called Santos Bifurcation (SBi). We here investigate the subinertial variability of the BC system within the SB primarily using satellite altimetry data and some traditional spectral analysis techniques. We also analyzed quasi-synoptic observations of an oceanographic cruise, which was part of the IOUSP-PETROBRAS CERES Experiment. We identified that there are different phenomena occurring to the north and to the south of the bifurcation and this might be caused by the SBi feature itself and/or the consequential change in the BC vertical structure downstream. North of the SBi, we detected oscillations with period of 92 days and a wavelength of 490 km and which represent about a fifth of the BC variability at 25°S. The 92-day oscillations are nonlinear vorticity waves, which are originated to the east of 35°W and propagate zonally towards the BC axis. These waves then perturb the current exciting oscillatory motions of the same period and which propagate downstream. South of the SBi axis (~28°S), we identified two different maxima in the ω - κ spectrum. They correspond to oscillations with periods (wavelengths) of 68 and 148 days (397 km and 790 km). The longer wave is also a baroclinic first-mode nonlinear vorticity waves propagating with westward phase speed of the nondispersive planetary Rossby waves of same period. They are originated in the ocean interior and we were able to track its signal as far as 5°W. The 68-day waves has its existence limited to vicinities of the BC. Phase speeds have approximately the BC axis orientation and they can only be clearly detected between ~27°S and ~32°S. This propagating signal accounts with a variance of ~21% on the BC axis. Quasi-synoptic observations allowed the mapping of a anticyclone and a cyclone of such waves. They seem to have modal composition very similar to the BC itself, which might provide additional evidence of local origin. / A Corrente do Brasil (CB) é provavelmente a Corrente de Contorno Oeste (CCO) menos estudada dos oceanos mundiais. A sua estrutura vertical única es faz dela uma CCO diferente em termos de velocidade e transporte. Apesar dos avanços significativos na última década, a variabilidade da CB na Bacia de Santos (BS, 23°S-28°S) ainda é pouco conhecida, apesar do papel estratégico da região na matriz energética brasileira. A CB se espessa mudando a sua estrutura vertical e muda sua estrutura dinâmica no domínio da BS. Na região de Cabo Frio (23°S) a corrente tem cerca de 500 m de profundidade. Ao sair da BS na região do Cabo de Santa Marta (28°S) a corrente se estende até cerca de 1300 m. Estas variações na espessura da corrente e consequente diferença no cisalhamento vertical de velocidade ocorrem devido à presença da Corrente Sul Equatorial em nível intermediário na região gerando a Bifurcação de Santos (BiS). Neste trabalho investigamos a variabilidade subinercial da CB na Bacia de Santos usando primeiramente dado alimétrico e um conjunto de análise espectral. Foram depois estudados fenômenos geradores dessa variabilidade com dados quasi-sinóticos do um cruzeiro oceanográfico CERES V do conjunto IOUSP-PETROBRAS. Foram identificados fenômenos diferentes no norte e sul da Bifurcação de Santos e esta diferença é provavelmente devido à presença da bifurcação ou à mudança que esta causa na estrutura da CB. Ao norte da BiS foi identificada uma oscilação com período de 92 dias e comprimento de onda de 490 km explicando um quinto da variabilidade da CB em 25°S. A oscilação de 92 dias está relacionada com ondas de vorticidade não lineares originadas a leste da corrente em ~35°W e se propagam zonalmente até ao eixo da corrente. Estas ondas perturbam a corrente originando oscilações com mesmo período e que propagam ao longo do eixo da corrente. Ao sul da BiS (~27°S) foram identificados dois máximos no espectro κ - ω. Os máximos correspondem a oscilações com período (comprimento de onda) de 68 e 148 dias (397 e 790 km). A onda com maior comprimento de onda é também uma onda de vorticidade de primeiro modo baroclínico não linear propagando para oeste com velocidade de fase de ondas de Rossby não dispersivas. Estas ondas são originadas no interior da bacia oceânica e seu sinal foi identificado chegando até 5°W. A onda de 68 dias existe apenas no domínio da CB. Esta onda propaga fase num eixo aproximadamente paralelo à CB e são detadas de forma clara apenas entre ~27°S e ~32°S. Esta onda explica uma variância da CB de ~21% ao longo do seu eixo. Observações quasi-sinóticas permitiram mapear um anticiclone e um ciclone associado a essa onda. Os vórtices aparentam uma estrutura modal muito semelhante à da corrente.

The Brazil Current (BC) is possibly one of the least studied western boundary currents (WBCs) in the world ocean. Its unique vertical structure makes this a different WBC in terms of velocity and transport. Although significant progress has been made over the last decade, the BC system variability within the Santos Bight (SB, 23°S-28°S) is very poorly understood despite its strategic role for Brazil in terms of energy. The BC thickens and changes its vertical structure and dynamical modal composition as it crosses the SB. As it enters the bight by trying to contour Cape Frio (Cf, 23°S), the BC is about 500 m deep. As the current leaves the bight south of Cape Santa Marta (CSM, 28°S) it is 1300 m. These differences in thickness and accompanying velocity vertical shear are due to the impinging branch of the intermediate South Equatorial Current (SEC) generating the so called Santos Bifurcation (SBi). We here investigate the subinertial variability of the BC system within the SB primarily using satellite altimetry data and some traditional spectral analysis techniques. We also analyzed quasi-synoptic observations of an oceanographic cruise, which was part of the IOUSP-PETROBRAS CERES Experiment. We identified that there are different phenomena occurring to the north and to the south of the bifurcation and this might be caused by the SBi feature itself and/or the consequential change in the BC vertical structure downstream. North of the SBi, we detected oscillations with period of 92 days and a wavelength of 490 km and which represent about a fifth of the BC variability at 25°S. The 92-day oscillations are nonlinear vorticity waves, which are originated to the east of 35°W and propagate zonally towards the BC axis. These waves then perturb the current exciting oscillatory motions of the same period and which propagate downstream. South of the SBi axis (~28°S), we identified two different maxima in the ω - κ spectrum. They correspond to oscillations with periods (wavelengths) of 68 and 148 days (397 km and 790 km). The longer wave is also a baroclinic first-mode nonlinear vorticity waves propagating with westward phase speed of the nondispersive planetary Rossby waves of same period. They are originated in the ocean interior and we were able to track its signal as far as 5°W. The 68-day waves has its existence limited to vicinities of the BC. Phase speeds have approximately the BC axis orientation and they can only be clearly detected between ~27°S and ~32°S. This propagating signal accounts with a variance of ~21% on the BC axis. Quasi-synoptic observations allowed the mapping of a anticyclone and a cyclone of such waves. They seem to have modal composition very similar to the BC itself, which might provide additional evidence of local origin. / A Corrente do Brasil (CB) é provavelmente a Corrente de Contorno Oeste (CCO) menos estudada dos oceanos mundiais. A sua estrutura vertical única es faz dela uma CCO diferente em termos de velocidade e transporte. Apesar dos avanços significativos na última década, a variabilidade da CB na Bacia de Santos (BS, 23°S-28°S) ainda é pouco conhecida, apesar do papel estratégico da região na matriz energética brasileira. A CB se espessa mudando a sua estrutura vertical e muda sua estrutura dinâmica no domínio da BS. Na região de Cabo Frio (23°S) a corrente tem cerca de 500 m de profundidade. Ao sair da BS na região do Cabo de Santa Marta (28°S) a corrente se estende até cerca de 1300 m. Estas variações na espessura da corrente e consequente diferença no cisalhamento vertical de velocidade ocorrem devido à presença da Corrente Sul Equatorial em nível intermediário na região gerando a Bifurcação de Santos (BiS). Neste trabalho investigamos a variabilidade subinercial da CB na Bacia de Santos usando primeiramente dado alimétrico e um conjunto de análise espectral. Foram depois estudados fenômenos geradores dessa variabilidade com dados quasi-sinóticos do um cruzeiro oceanográfico CERES V do conjunto IOUSP-PETROBRAS. Foram identificados fenômenos diferentes no norte e sul da Bifurcação de Santos e esta diferença é provavelmente devido à presença da bifurcação ou à mudança que esta causa na estrutura da CB. Ao norte da BiS foi identificada uma oscilação com período de 92 dias e comprimento de onda de 490 km explicando um quinto da variabilidade da CB em 25°S. A oscilação de 92 dias está relacionada com ondas de vorticidade não lineares originadas a leste da corrente em ~35°W e se propagam zonalmente até ao eixo da corrente. Estas ondas perturbam a corrente originando oscilações com mesmo período e que propagam ao longo do eixo da corrente. Ao sul da BiS (~27°S) foram identificados dois máximos no espectro κ - ω. Os máximos correspondem a oscilações com período (comprimento de onda) de 68 e 148 dias (397 e 790 km). A onda com maior comprimento de onda é também uma onda de vorticidade de primeiro modo baroclínico não linear propagando para oeste com velocidade de fase de ondas de Rossby não dispersivas. Estas ondas são originadas no interior da bacia oceânica e seu sinal foi identificado chegando até 5°W. A onda de 68 dias existe apenas no domínio da CB. Esta onda propaga fase num eixo aproximadamente paralelo à CB e são detadas de forma clara apenas entre ~27°S e ~32°S. Esta onda explica uma variância da CB de ~21% ao longo do seu eixo. Observações quasi-sinóticas permitiram mapear um anticiclone e um ciclone associado a essa onda. Os vórtices aparentam uma estrutura modal muito semelhante à da corrente.

Subtropical mode water is a voluminous body of water in the ocean whose main feature is the homogeneity in both vertical structure and horizontal extension. The subtropical mode water (STMW) of the southwest Atlantic is formed between the months of July and October near the Brazil-Malvinas confluence and along the Brazil Current recirculation gyre. The formation region extends on the order of 3000 km zonally, from 20°W to 50°W, and 1000 km meridionally, from 30°S to 40°S, and it is typically about 170 m thick. In situ data from pressure-equipped inverted echo sounders (PIES) installed in the western portion of the basin, along 34.5°S, are available from 2009 to the present. These data after processed and calibrated can provide an unprecedented description of the STMW involving processes since its formation at the surface until the final stage of its residence in the interior of the ocean. Temperature and salinity data estimated by the PIES are based on empirical look-up tables that relate the acoustic travel time with the baroclinic structure of the ocean. This technique is known as the Gravest Empirical Mode (GEM), and here it is used to detect profiles containing homogeneous segments of temperature and salinity that characterize the mode water. The GEM method was seasonally corrected to reconstruct surface variability necessary for STMW formation. The interannual covariance between STMW layer thickness and the Brazil Current was calculated, but no significant correlation at that time scale was observed. The mode water layer detected was about 220 m ± 55 m thick on all sites, agreeing with previous studies. / A água modal subtropical é um grande volume de água no oceano cuja característica principal é a homogeneidade nas estruturas vertical e horizontal. A água modal subtropical do sudoeste do Atlântico é formada entre os meses de julho e outubro perto da confluência Brasil-Malvinas e ao longo da recirculação da Corrente do Brasil. A região de formação se estende na ordem de 3000 km zonalmente, de 20°W a 50°W e 1000 km meridionalmente, de 30°S a 40°S, e tipicamente tem cerca de 170 m de espessura. Dados in situ de ecossondas invertidas com sensor de pressão (PIES) instaladas na porção ocidental da bacia, ao longo de 34,5°S, estão disponíveis a partir de 2009 até o presente. Estes dados após o processamento e calibração podem fornecer uma descrição sem precedentes da Água Modal Subtropical do Atlântico Sul envolvendo processos desde sua formação na superfície até o estágio final de sua permanência no interior do oceano. Os dados de temperatura e salinidade estimados pelos PIES são baseados em tabelas de referência (look-up tables) que relacionam o tempo de retorno do sinal acústico com a estrutura baroclínica do oceano. Esta técnica é conhecida como o Gravest Empirical Mode (GEM),e aqui é usado para detectar perfis contendo segmentos homogêneos de temperatura e salinidade que caracterizam a água modal. Foi aplicada uma correção sazonal ao método GEM para reconstruir a variabilidade da superfície necessária para a formação STMW. A covariância interanual entre a espessura da camada STMW e a corrente do Brasil foi calculada, mas não foi observada correlação significativa naquela escala de tempo. A camada de água em modo detectada foi de cerca de 220 m ± 55 m de espessura em todos os sites, concordando com estudos prévios.

O meandramento da Corrente do Brasil (CB) ao sul da Bifurcação de Santos é investigada por meio de imagens satelitárias, dados quase-sinóticos, análise de funções ortogonais empíricas (EOF) de correntômetros de fundeios e um modelo analítico semi-teórico. A análise das imagens satelitárias revelam que em média 1,2 meandros ciclônicos de grande amplitude são formados anualmente nas vizinhanças do Cabo de Santa Marta (∼28,5°S). Os meandros parecem ser geostroficamente instáveis e a taxa de crescimento típica estimada é de 0,05 m s-1 . Eles ainda se propagam para sul com velocidade de fase de 0,07 m s-1 . A seção de velocidade, como a inferida por perfis de L-ADCP obtidos durante cruzeiros hidrográficos, revelam que os meandros do Cabo de Santa Marta possuem estrutura de velocidade distinta daquelas observadas em Cabo Frio (23°S) e Cabo de São Tomé (22°S). Os meandros alcançam profundidades maiores que 1400 m e recirculam Água Tropical, Água Central do Atlântico Sul, Água Intermediária Antártica e Água Circumpolar Superior. Ocasionalmente, a estrutura do vórtice se funde com a camada subjacente da Corrente de Contorno Oeste Profunda. O padrão geostrófico horizontal dos meandros foram mapeados usando dados de temperatura e salinidade de cruzeiros históricos e foi obtido que a estrutura ciclônica do meandro possui número de Rossby (∼0,07) e número de Burger (∼0,06) pequenos. Portanto, vorticidade de estiramento parece ter papel importante na dinâmica de meandramento e, consequentemente, instabilidade baroclínica é o fenômeno primariamente responsável pelo crescimento do ciclone. O número de Burger pequeno também sugere que a dinâmica do meandro é influênciada pela topografia. A análise de EOFs bidimensionais conduzida no transecto WOCE 28°S de fundeios históricos dos anos 90 mostram que o primeiro modo seccional explica cerca de 54% da variância das séries e está relacionado ao meandramento da CB. A amplitude do meandro ciclônico é aproximadamente 200 km uma vez que cruza o transecto e a onda de vorticidade baroclínica associada tem tipicamente 26 dias. Finalmente, um modelo de Dinâmica de Contornos idealizado de 2 camadas é construído para isolar o mecanismo de instabilidade baroclínica e para investigar as razões do crescimento e velocidade de fase para sul. A estrutura do fluxo básico do modelo é construído baseado no ajuste por mínimos quadrados das funções teóricas à média das observações nas espessuras das camadas. A simulação mostrou que o meandro evolui e se desenvolve devido ao fechamento de fase da camada inferior mais lenta relativo à camada superior mais rápida. Além disso, a propagação de fase para sul ocorre como uma consequência direta da componente barotrópica robusta, adquirida pela CB devido o ramo sul da Bifurcação de Santos. / The Brazil Current (BC) meandering south of the so-called Antarctic Intemediate Water\'s Santos Bifurcation is investigated by means of satellite imagery, quasi-synoptic data, empirical orthogonal function (EOF) analysis of currentmeter moorings and a semi-theoretical dynamical model. The analysis of the infrared imagery revealed that on average 1.2 large amplitude cyclonic meanders are formed annualy in the vicinities of Cape Santa Marta (∼28.5°S). The meanders seem to be geophysically unstable and the estimated typical growth rate is of 0.05 days-1 . They also propagate southward with phase speed of 0.07 m s-1 . The sectional velocity distributions, as inferred from L-ADCP profiles obtained during hydrographic cruises, revealed that the Cape Santa Marta meanders have a very distinct vertical structure from those observed off Cape Frio (23°S) and Cape São Tomé (22°S). The meanders reach much depths of 1400 m and recirculated Tropical Water, South Atlantic Central Water, Antarctic Intemediate Water and Upper Circumpolar Waters. Occasionally, the eddy structure melds with the underlying Deep Western Boundary Current. Geostrophic horizontal patterns of the meanders were mapped using T-S information from historical cruises and it is obtained that the meander is a low-Rossby number (∼0.07) and low-Burger(∼0.06) number cyclone feature. Therefore, stretching vorticity seems to play a major role on the meandering dynamics and, consequently, baroclinic instability is the phenomenon primairily responsible for the cyclone growth. The low-Burger number also suggests that the meander dynamics is influenced by the topography. The two-dimensional EOF analysis conducted on the historical 28°S WOCE mooring transect from the 90s shows that the first sectional mode explains about 54% of the series variance and is related to the BC meandering. The amplitude of the cyclonic meander is roughly 200 km as it crosses the transect and the associated baroclinic vorticity wave period is typically 26 days. Finally, an idealized 2-layer Contour Dynamics model is constructed to isolate the baroclinic instability mechanism and to investigate the reasons for the growth and the southward phase speeds. The model\'s basic flow structure is built based on least-square fits of the observations averaged within the two layer\'s vertical extensions. The simulation showed that the meander evolve and grow due to the phase-locking of the slower lower layer relative to the faster upper layer. Also, the southward phase speed occurs as a direct consequence of the robust barotropic component acquired by the BC due to the southern branch of the Santos Bifurcation of the Antarctic Intemediate Water.

Subtropical mode water is a voluminous body of water in the ocean whose main feature is the homogeneity in both vertical structure and horizontal extension. The subtropical mode water (STMW) of the southwest Atlantic is formed between the months of July and October near the Brazil-Malvinas confluence and along the Brazil Current recirculation gyre. The formation region extends on the order of 3000 km zonally, from 20°W to 50°W, and 1000 km meridionally, from 30°S to 40°S, and it is typically about 170 m thick. In situ data from pressure-equipped inverted echo sounders (PIES) installed in the western portion of the basin, along 34.5°S, are available from 2009 to the present. These data after processed and calibrated can provide an unprecedented description of the STMW involving processes since its formation at the surface until the final stage of its residence in the interior of the ocean. Temperature and salinity data estimated by the PIES are based on empirical look-up tables that relate the acoustic travel time with the baroclinic structure of the ocean. This technique is known as the Gravest Empirical Mode (GEM), and here it is used to detect profiles containing homogeneous segments of temperature and salinity that characterize the mode water. The GEM method was seasonally corrected to reconstruct surface variability necessary for STMW formation. The interannual covariance between STMW layer thickness and the Brazil Current was calculated, but no significant correlation at that time scale was observed. The mode water layer detected was about 220 m ± 55 m thick on all sites, agreeing with previous studies. / A água modal subtropical é um grande volume de água no oceano cuja característica principal é a homogeneidade nas estruturas vertical e horizontal. A água modal subtropical do sudoeste do Atlântico é formada entre os meses de julho e outubro perto da confluência Brasil-Malvinas e ao longo da recirculação da Corrente do Brasil. A região de formação se estende na ordem de 3000 km zonalmente, de 20°W a 50°W e 1000 km meridionalmente, de 30°S a 40°S, e tipicamente tem cerca de 170 m de espessura. Dados in situ de ecossondas invertidas com sensor de pressão (PIES) instaladas na porção ocidental da bacia, ao longo de 34,5°S, estão disponíveis a partir de 2009 até o presente. Estes dados após o processamento e calibração podem fornecer uma descrição sem precedentes da Água Modal Subtropical do Atlântico Sul envolvendo processos desde sua formação na superfície até o estágio final de sua permanência no interior do oceano. Os dados de temperatura e salinidade estimados pelos PIES são baseados em tabelas de referência (look-up tables) que relacionam o tempo de retorno do sinal acústico com a estrutura baroclínica do oceano. Esta técnica é conhecida como o Gravest Empirical Mode (GEM),e aqui é usado para detectar perfis contendo segmentos homogêneos de temperatura e salinidade que caracterizam a água modal. Foi aplicada uma correção sazonal ao método GEM para reconstruir a variabilidade da superfície necessária para a formação STMW. A covariância interanual entre a espessura da camada STMW e a corrente do Brasil foi calculada, mas não foi observada correlação significativa naquela escala de tempo. A camada de água em modo detectada foi de cerca de 220 m ± 55 m de espessura em todos os sites, concordando com estudos prévios.

A Corrente do Brasil (CB) representa o ramo sul da bifurcação da Corrente Sul Equatorial que interage com a margem continental sudeste do Brasil. A temperatura da superfície do mar na região da CB exerce um importante papel no controle da intensidade e posição da Zona de Convergência do Atlântico Sul, um dos principais componentes do Sistema de Monção da América do Sul (SMAS). Tal sistema atmosférico é responsável pela precipitação de verão em grande parte do continente sul-americano, sendo, portanto, uma feição natural de grande importância para o contexto político-econômico nacional e internacional. Além disto, a CB é marcantemente influenciada pela Atlantic Meridional Overturnig Circulation (AMOC), cujas oscilações pretéritas foram responsáveis por mudanças abruptas no clima global. Atualmente, os poucos registros paleoceanográficos disponíveis no sudoeste do Atlântico Sul não permitem uma reconstituição detalhada das mudanças ocorridas na CB durante o último período glacial. Esta Dissertação de Mestrado visou reconstituir a variabilidade da CB ao redor de 32°S durante os eventos Heinrich Stadial (HS) 3 e 2, bem como seus impactos no clima da porção sudeste da América do Sul. Para tanto, foi investigado um testemunho sedimentar marinho coletado na margem continental sul do Brasil sob a influência da CB. Para este testemunho foram produzidos modelo de idades baseado em datações 14C, análises de isótopos estáveis de carbono e oxigênio, bem como análises de Mg/Ca, ambas em testas de foraminíferos planctônicos e análises de fluorescência de raios-X em amostras de sedimento total. Os resultados mostram que durante os eventos HS (notadamente durante o HS2) ocorreu marcante aumento na taxa de sedimentação bem como nas razões ln(Ti/Ca) e ln(Fe/Ca), e diminuição na composição dos isótopos estáveis de carbono bem como na temperatura e salinidade da superfície do mar. Tais alterações foram relacionadas à desintensificação da AMOC, à intensificação da ressurgência do Oceano Austral e ao fortalecimento do SMAS. A ocorrência de uma estrutura em w nos registros dos HSs apresentados aqui, bem como em registros do Atlântico Norte e da América do Sul, sugere que esta estrutura é uma característica do HS2, e possivelmente também do HS3 / The Brazil Current (BC) represents the southern branch of the bifurcation of the South Equatorial Current that interacts with the southeastern Brazilian continental margin. Sea surface temperature at BC region plays an important role in controlling the intensity and position of the South Atlantic Convergence Zone, which represents one of the main componets of the South American Monsoon System (SAMS). This atmospheric system is responsible for summer precipitation in a large sector of South America, and, therefore, it is a natural feature of great importance for the national and international political-economic context. Moreover, the BC is markedly influenced by the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) whose past oscillations generated marked global abrupt climatic changes. Presently, the few paleoceanographic records available from the western South Atlantic do not allow a detailed reconstruction of the changes that happened in the BC during the last glacial cycle. This MSc. dissertation aimed at reconstructing the variability of the BC around 32°S during the events Heinrich Stadial (HS) 3 and 2, as well as its impacts on the climate of southeastern South America. Therefore, we investigated one marine sediment core collected in the southern Brazilian continental margin, under the influence of the BC. For this core we produced an age model based on 14C ages, downcore records of carbon and oxygen stable isotopes and Mg/Ca, both in tests of planktonic foraminifera, and X-ray fluorescence in bulk sediment samples. During HSs (notably during HS2), the records show marked increases in sedimentation rate as well as in ln(Ti/Ca) and ln(Fe/Ca), and decrease in the stable carbon isotopic composition as well as sea surface temperature and salinity. Such changes were releted to the weakening of the AMOC, the intensification of the Southern Ocean upwelling, and the strengthening of the SAMS. The occurrence a w-structure in our HS records as well as in North Atlantic and South American records, suggest that such structure is a pervasive feature of HS2, and possibly also HS3

A distribuição horizontal e vertical das larvas de peixes mesopelágicos de Phosichthyidae foi descrita a partir de dados amostrados desde a superfície até 200 m de profundidade, e em 5 estratos na coluna de água. As coletas foram realizadas no verão e inverno de 2002, em radiais perpendiculares à costa Sudeste do Brasil, entre o cabo de São Tomé (RJ) e a ilha de São Sebastião (SP). A abundância das larvas (larvas.m²) foi estimada para o material amostrado pela rede Bongô (333 cm) e a densidade (larvas.m³) para a Multi Plankton Sampler (300 cm). No total foram coletadas 538 larvas de Phosichthyidae no verão e 146 no inverno. Duas espécies foram identificadas, Pollichthys mauli e Vinciguerria nimbaria, ambas apresentaram-se distribuídas, preferencialmente, na região oceânica da área de estudo com maiores densidades entre 60 e 80 m de profundidade, onde a temperatura e a salinidade foram superiores a 20°C e 36, respectivamente, estando diretamente relacionados à massa de Água Tropical, transportada pela Corrente do Brasil. Todas as fases de desenvolvimento larval foram capturadas, entretanto, a maioria das larvas estava em pós-flexão da notocorda. Em relação à variação diária, as larvas foram mais abundantes durante a noite. / Horizontal and vertical distribution of mesopelagic Phosichthyidae fish larvae was described based on data sampled collected from the surface up to 200 m depth, and at five stratums on the water column. The sampling was performed in summer and winter, 2002, on perpendiculars transects in southeastern Brazilian Bight, between São Tomé Cape (RJ) and São Sebastião Island (SP). The abundance of larval (larvae.m²) was estimated from sample of Bongo net (333 cm) and the density (larvae.m³) from sample of Multi Plankton Sampler (300 cm). A total of 538 larvae of Phosichthyidae was collected during summer, and 146 in the winter. Two species, Pollichthys mauli and Vinciguerria nimbaria, were identified; both were mainly distributed in the oceanic region of the study area and were more abundant between 60 and 80 m depth, where temperature and salinity were higher than 20°C and 36, respectively, which are directly related with the Tropical Water mass, transported by Brazil Current. All larval stages of development were caught, however, the majority was in postflexion stage. In relation to diel variation, larvae were more abundant during the night.

A região oceânica adjacente ao Embaiamento de Tubarão (ET) e ao Banco de Abrolhos (BAb) talvez seja uma das menos investigadas da margem continental brasileira. Estudos acerca da circulação nesta porção da costa atualmente restringem-se a trabalhos realizados na década de 80 e 90. Recentemente, estudos focando a atividade de mesoescala e a variabilidade sazonal da circulação ao largo da costa leste brasileira, tem relatado padrões de escoamento complexos e despertado o interesse da comunidade científica na compreensão da dinâmica local. Buscando compreender o padrão de escoamento na região e dispondo de dados sinóticos dos anos de 2004 e 2005 provenientes do Projeto Abrolhos, este trabalho se propôs a estudar as principais feições encontradas na área em questão através de modelagem numérica. Com este intuito, o campo inicial foi construído através de dados hidrográficos sinóticos, interpolados objetivamente com campos climatológicos mensais do World Ocean Atlas 01. Para tal, os perfis dos dados sinóticos e climatológicos foram adimensionalizados e redimensionalizados, com imagens termais de satélite e campo sintético de salinidade. Após a construção do campo inicial, foi realizada simulação numérica com o Regional Ocean Modeling System - ROMS, para os cenários de inverno (2004) e verão (2005). No cenário de inverno foi identificado um anticiclone dentro do Embaiamento de Tubarão, aqui denominado Vórtice de Tubarão, entretanto o Vórtice de Vitória (VV) e o Vórtice de Abrolhos (VA) só foram encontrados no cenário de verão, estando o o VV associado a um anticiclone simétrico ao eixo da Corrente do Brasil. Os resultados refutam a hipótese de que os anticiclones ao largo do Banco de Abrolhos apresentariam a mesma estrutura dinâmica dos ciclones presentes no Embaiamento de Tubarão. Além disso, pode-se também, atestar a natureza não perene do VV. / The region adjacent to the Tubarão Embayment and Abrolhos Bank is maybe one of the less investigated of the Brazillian continental margin. Studies about the cirulation in this area are currently restricted to studies carried out during the 80\'s and 90\'s. Recently, studies focusing the mesoscale activity and the seazonal variability of the circulation off the Brazillian eastern coast have reported complex flow patterns and raised attention of the scientific community to the lack of knowledge of the local dynamics. In order to comprehend the flow pattern in the region, having synoptic data for 2004 and 2005 from the Abrolhos Project, this work aims to study the main features identified in the study area through numerical modelling. With this intent, the initial field was built through hydrographic synoptic data objectively interpolated with monthly climatological fields of the World Ocean Atlas 01. For that, the profiles of the synoptic and climatological data were non-dimensionalyzed and re-dimensionalyzed with thermal satellite images and synthetic salinity field. After the initial field was built, a numerical simulation with the Regional Ocean Modeling System - ROMS was carried out, for the winter (2004) and summer (2005) scenarios. In the winter scenario an anticyclone, here named Tubarão Eddy, was identified inside the Tubarão Embayment, while the Vitória Eddy (VE) and the Abrolhos Eddy (AE) were only identified in the summer scenario, being the VE associated with an anticyclone symetric to the Brazil Current axis. The results deny the hypothesis that the anticyclones offshore the Abrolhos Bank present the same dynamical structure as the cyclones present in the Tubarão Embayment. Besides, we state the non-permanent nature of the VE.

Analisamos aproximadamente três anos de dados correntográficos, em toda a coluna d\'água, e de temperatura junto ao fundo, a fim de avaliar o comportamento hidrodinâmico e termal nas proximidades da Quebra da Plataforma Continental (QPC) de Cabo Frio (CF, Rio de Janeiro, Brasil - 23° 20\'S). A Corrente do Brasil (CB) força movimentos apontando para sudoeste, paralelos à isóbata, em todos os níveis verticais, com variação sazonal das intensidades: médias máximas para o verão (58,7 cm/s) e primavera (41,4 cm/s) e mínimas para inverno (31,0 cm/s) e outono (22,8 cm/s). Foram obtidos máximos significativos de correlação entre as correntes paralelas à isóbata, em toda a coluna d\'água, e o vento na mesma direção, com defasagem na resposta das correntes da ordem do período inercial local (31 h). Também foram obtidos máximos significativos de correlação entre as correntes de fundo normais à isóbata, e a componente paralela do vento, concordantes com mecanismos de intrusões de Água Central do Atlântico Sul (ACAS) na plataforma continental, as quais antecedem a conhecida ressurgência costeira de CF. Sazonalmente, os resultados concordaram principalmente com as variações de posicionamento da frente da CB na QPC e, secundariamente, com a variabilidade dos ventos. Os dados de temperatura indicaram presença quase permanente da ACAS no fundo, e os máximos de correlação obtidos com as correntes paralelas à isóbata indicam que águas mais quentes, oriundas do núcleo da CB (Água Tropical), se aproximam do fundo da QPC, principalmente durante o verão. As correntes de maré se mostraram fracas em todo o período avaliado, com importância decrescendo da superfície para o fundo (20 e 10% da variância, respectivamente) / Current data throughout the water column and temperatures at the bottom from about three years have been analyzed in order to evaluate the hydrodynamic and thermal behavior near the Cabo Frio (CF) continental shelf break (23° 20\'S - Rio de Janeiro, Brazil). The Brazil Current (BC) forces movements pointing to SW, isobath-aligned, on all vertical levels. The speed varies seasonally, with surface mean currents maximum on summer (58.7 cm/s) and spring (41.4 cm/s), and minimum on winter (31.0 cm/s) and autumn (22.8 cm/s). Significant maximum correlation was found between subinertial winds and driven-wind currents, both isobath-aligned, with a delay next to the local inertial period (31 hours). Significant maximum correlation were also obtained between bottom cross-isobath currents and the isobath-aligned component of the wind, consistent with the South Atlantic Central Water (SACW) transport towards the continental shelf, which antedates the well-known coastal CF upwelling. Seasonally, the results agreed mainly with the positioning variations of the BC to the shelf break and, secondly, with the local winds variability. The temperature values below the 18ºC (SACW thermohaline index) was almost permanent on the bottom of the shelf break, and the maximum correlation obtained with current along the isobath indicates that the warmer water of the BC nucleus (Tropical Water) approaches to the bottom of the shelf break, especially during the summer. Tidal currents were weak during the entire sampling period, decreasing the relative strength from the surface to the bottom (20% and 10% of the variance, respectively)