As ondas de Rossby são o mecanismo de ajuste às perturbações de grande escala dos fluidos geofísicos. Elas podem ser geradas localmente, forçadas pelo rotacional da tensão de cisalhamento do vento, ou remotamente, devido às perturbações na altura da picnoclina na borda leste. Medidas altimétricas da anomalia da altura do mar tem fornecido evidências robustas da existência destas ondas. Estudos recentes mostram que vórtices não lineares de mesoescala são responsáveis por uma grande parte da variabilidade dos registros altimétricos, tendo sido observados propagando juntamente com as ondas de Rossby. Os objetivos deste estudo são identificar (1) as regiões onde as ondas de Rossby longas lineares explicam as observações, (2) qual mecanismo de geração é dominante e (3) se as ondas propagam-se de forma contínua em condições de não linearidade. Um modelo linear de 1½ camada de ondas de Rossby forçado por dados de tensão de cisalhamento do vento de escaterômetros é utilizado para reproduzir as anomalia da altura do mar. As correlações entre os resultados do modelo linear e os dados altimétricos são de até 0,88. Os resultados sugerem que a dinâmica linear de ondas de Rossby longas explica uma parte significativa da variabilidade anual da anomalia da altura do mar nas regiões tropicais. A oscilação da picnoclina na borda leste é o principal mecanismo gerador de ondas de Rossby nos oceanos Atlântico e Índico, enquanto no Pacífico a fonte dominante das ondas é a forçante atmosférica local. Um modelo quase-geostrófico não linear é utilizado para analisar como as ondas de Rossby geradas na borda leste propagam-se e dissipam-se em condições idealizadas. Em latitudes mais baixas que 32°S, as ondas atravessam toda a bacia oceânica até adentrar a região de meandramento da corrente de borda oeste. Nesta região, a energia é espalhada em todas as bandas de frequência. As ondas de Rossby que estão na latitude crítica tem um papel intermediário na cascata de energia. Em latitudes mais altas que 32°S, as ondas de Rossby não cruzam a totalidade da bacia oceânica, tendo sua energia transferida para outros períodos em uma distância de pelo menos 1000 km da borda oeste. / Rossby waves are the large scale mechanism of adjustment to perturbations of geophysical fluids. They can be generated locally, due to forcing by wind stress curl, or remotely, due to perturbations in the pycnocline level at the eastern boundary. Altimetric measurements of sea level anomaly have been providing sturdy evidences of the existence of these waves. Recent studies argue that mesoscale eddies are responsible for a substantial amount of the variability of the altimeter records. Eddies have been shown to propagate along with Rossby waves. The purposes of this study are (1) to identify the regions where linear long Rossby waves explain the observations, (2) to determine which generation mechanism is dominant, and (3) to verify if these waves can continuously propagate in nonlinearity conditions. A linear 1½ layer model forced by scatterometer wind stress data has been used to reproduce the sea level anomaly. Correlations between the results of the linear model and the altimetric data are up to 0.88. Results suggest that the linear long Rossby wave dynamics explain a significant part of the sea level anomaly annual variability in the tropical oceans. The pycnocline fluctuations at the eastern boundary are the main mechanism of generation of Rossby waves in the Atlantic and Indian oceans. The local atmospheric forcing is the principal source of the waves in the Pacific Ocean. A quasi-geostrophic nonlinear model has been used to analyze how the Rossby waves generated at the eastern boundary propagate and dissipate in idealized conditions. In latitudes lower than 32°S, the waves cross all the ocean basin until entering the region where the western boundary current meanders. In this region, energy is scattered throughout the spectrum. The Rossby waves that are in their critical latitude have an intermediate role in the energy cascade. In latitudes higher than 32°S, the Rossby waves fail to completely cross the ocean basin. Their energy is transfered to other periods in a distance of at least 1000 km from the western boundary.

As ondas de Rossby são o mecanismo de ajuste às perturbações de grande escala dos fluidos geofísicos. Elas podem ser geradas localmente, forçadas pelo rotacional da tensão de cisalhamento do vento, ou remotamente, devido às perturbações na altura da picnoclina na borda leste. Medidas altimétricas da anomalia da altura do mar tem fornecido evidências robustas da existência destas ondas. Estudos recentes mostram que vórtices não lineares de mesoescala são responsáveis por uma grande parte da variabilidade dos registros altimétricos, tendo sido observados propagando juntamente com as ondas de Rossby. Os objetivos deste estudo são identificar (1) as regiões onde as ondas de Rossby longas lineares explicam as observações, (2) qual mecanismo de geração é dominante e (3) se as ondas propagam-se de forma contínua em condições de não linearidade. Um modelo linear de 1½ camada de ondas de Rossby forçado por dados de tensão de cisalhamento do vento de escaterômetros é utilizado para reproduzir as anomalia da altura do mar. As correlações entre os resultados do modelo linear e os dados altimétricos são de até 0,88. Os resultados sugerem que a dinâmica linear de ondas de Rossby longas explica uma parte significativa da variabilidade anual da anomalia da altura do mar nas regiões tropicais. A oscilação da picnoclina na borda leste é o principal mecanismo gerador de ondas de Rossby nos oceanos Atlântico e Índico, enquanto no Pacífico a fonte dominante das ondas é a forçante atmosférica local. Um modelo quase-geostrófico não linear é utilizado para analisar como as ondas de Rossby geradas na borda leste propagam-se e dissipam-se em condições idealizadas. Em latitudes mais baixas que 32°S, as ondas atravessam toda a bacia oceânica até adentrar a região de meandramento da corrente de borda oeste. Nesta região, a energia é espalhada em todas as bandas de frequência. As ondas de Rossby que estão na latitude crítica tem um papel intermediário na cascata de energia. Em latitudes mais altas que 32°S, as ondas de Rossby não cruzam a totalidade da bacia oceânica, tendo sua energia transferida para outros períodos em uma distância de pelo menos 1000 km da borda oeste. / Rossby waves are the large scale mechanism of adjustment to perturbations of geophysical fluids. They can be generated locally, due to forcing by wind stress curl, or remotely, due to perturbations in the pycnocline level at the eastern boundary. Altimetric measurements of sea level anomaly have been providing sturdy evidences of the existence of these waves. Recent studies argue that mesoscale eddies are responsible for a substantial amount of the variability of the altimeter records. Eddies have been shown to propagate along with Rossby waves. The purposes of this study are (1) to identify the regions where linear long Rossby waves explain the observations, (2) to determine which generation mechanism is dominant, and (3) to verify if these waves can continuously propagate in nonlinearity conditions. A linear 1½ layer model forced by scatterometer wind stress data has been used to reproduce the sea level anomaly. Correlations between the results of the linear model and the altimetric data are up to 0.88. Results suggest that the linear long Rossby wave dynamics explain a significant part of the sea level anomaly annual variability in the tropical oceans. The pycnocline fluctuations at the eastern boundary are the main mechanism of generation of Rossby waves in the Atlantic and Indian oceans. The local atmospheric forcing is the principal source of the waves in the Pacific Ocean. A quasi-geostrophic nonlinear model has been used to analyze how the Rossby waves generated at the eastern boundary propagate and dissipate in idealized conditions. In latitudes lower than 32°S, the waves cross all the ocean basin until entering the region where the western boundary current meanders. In this region, energy is scattered throughout the spectrum. The Rossby waves that are in their critical latitude have an intermediate role in the energy cascade. In latitudes higher than 32°S, the Rossby waves fail to completely cross the ocean basin. Their energy is transfered to other periods in a distance of at least 1000 km from the western boundary.

Os padrões de circulação do Atlântico Sudoeste são caracterizados por uma diversidade de massas de água. A presença das correntes associadas ao giro subtropical e a incursão para norte da Corrente Circumpolar Antártica (CCA) determinam extensas regiões de largo gradiente de Temperatura da Superfície do Mar (TSM). Ao mesmo tempo, circulações de mesoescala geram intensos gradientes setorizados, ou reforçam o contraste de larga-escala. Consequentemente, frentes oceânicas de diferentes escalas são formadas ao longo desses gradientes. Quando o vento sopra sobre essas frentes, os fluidos trocam calor e momentum alterando suas propriedades dinâmicas e termodinâmicas. Nesse trabalho visamos caracterizar as alterações no campo de vento superficial que podem ser atribuídas a essas trocas. Para isso, foi aplicado um algoritmo de detecção de frentes em campos de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) derivados do conjunto OSTIA. Em situações de escoamento atmosférico sinótico homogêneo, foram calculados o divergente e rotacional do vento medido pelo escaterômetro QuickSCAT ao longo das zonas frontais, bem como suas componentes perpendicular e paralela às frentes. Ao longo de 8 anos mais 96.000 frentes oceânicas foram detectadas, co-localizadas com a disponibilidade de dados de vento dando origem a 40.000 composições. O sistema de coordenadas dessas composições foi rotacionado para que as frentes oceânicas tivessem a mesma orientação. Nós empilhamos as composições em um arranjo 3D e foram obtidas médias das circulações atmosféricas induzidas. As perturbações médias obtidas indicaram que há convergência do vento quando este sopra do lado quente para o lado frio da frente com a frenagem do escoamento. De forma oposta, há divergência e aceleração do vento quando este sopra no sentido oposto. Nós identificamos alterações locais no rotacional do campo de vento capazes de induzir o bombeamento de Ekman no oceano. Esse processo pode gerar mecanismos de retroalimentação no sistema. Nossos resultados corroboram o de diversos estudos sobre o tema presentes literatura. / The southwest Atlantic circulation patterns are characterized by a diversity of water masses. The presence of currents associated with the subtropical gyre and the northward incursion of Antarctic Circumpolar Current (ACC) determine extensive regions of strong sea surface temperature gradient (SST). At the same time, mesoscale circulations generate intense local gradients, or reinforce the large-scale contrast. Consequently, oceanic fronts are formed along these gradients on different scales. When the wind blows over these fronts, the fluids exchange heat and momentum, and that changes their dynamic and thermodynamic properties. In this work we aim to characterize the changes in the surface wind field that might be attributed to these exchanges. To do it, a frontal detection algorithm was applied to the SST field derived from OSTIA set. We selected situations of synoptic homogeneous atmospheric flow and calculated the divergent and rotational wind, in addition to its perpendicular and parallel components to the oceanic fronts. We used wind measurements recorded by the QuickSCAT scatterometer along the frontal zones. More than 96,000 oceanic fronts were detected along 8 years of data. We matched them to available wind data and formed more than 40,000 SST-WIND compositions. The coordinate system of these compositions was rotated so that all oceanic fronts have the same horizontal orientation. We piled up the compositions in a 3D array and the temporal mean of the induced circulations was calculated. The average disturbance obtained indicated that there is wind convergence when it blows from the warm side of the front to the cold side because the flow is slowed down. Conversely, there is wind divergence when it blows in the opposite direction due to speeding up flow. We identified local changes in wind field curl capable of inducing Ekman pumping over the ocean. This process can generate feedback mechanisms in the system. Our results were consistent with the literature.

Os padrões de circulação do Atlântico Sudoeste são caracterizados por uma diversidade de massas de água. A presença das correntes associadas ao giro subtropical e a incursão para norte da Corrente Circumpolar Antártica (CCA) determinam extensas regiões de largo gradiente de Temperatura da Superfície do Mar (TSM). Ao mesmo tempo, circulações de mesoescala geram intensos gradientes setorizados, ou reforçam o contraste de larga-escala. Consequentemente, frentes oceânicas de diferentes escalas são formadas ao longo desses gradientes. Quando o vento sopra sobre essas frentes, os fluidos trocam calor e momentum alterando suas propriedades dinâmicas e termodinâmicas. Nesse trabalho visamos caracterizar as alterações no campo de vento superficial que podem ser atribuídas a essas trocas. Para isso, foi aplicado um algoritmo de detecção de frentes em campos de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) derivados do conjunto OSTIA. Em situações de escoamento atmosférico sinótico homogêneo, foram calculados o divergente e rotacional do vento medido pelo escaterômetro QuickSCAT ao longo das zonas frontais, bem como suas componentes perpendicular e paralela às frentes. Ao longo de 8 anos mais 96.000 frentes oceânicas foram detectadas, co-localizadas com a disponibilidade de dados de vento dando origem a 40.000 composições. O sistema de coordenadas dessas composições foi rotacionado para que as frentes oceânicas tivessem a mesma orientação. Nós empilhamos as composições em um arranjo 3D e foram obtidas médias das circulações atmosféricas induzidas. As perturbações médias obtidas indicaram que há convergência do vento quando este sopra do lado quente para o lado frio da frente com a frenagem do escoamento. De forma oposta, há divergência e aceleração do vento quando este sopra no sentido oposto. Nós identificamos alterações locais no rotacional do campo de vento capazes de induzir o bombeamento de Ekman no oceano. Esse processo pode gerar mecanismos de retroalimentação no sistema. Nossos resultados corroboram o de diversos estudos sobre o tema presentes literatura. / The southwest Atlantic circulation patterns are characterized by a diversity of water masses. The presence of currents associated with the subtropical gyre and the northward incursion of Antarctic Circumpolar Current (ACC) determine extensive regions of strong sea surface temperature gradient (SST). At the same time, mesoscale circulations generate intense local gradients, or reinforce the large-scale contrast. Consequently, oceanic fronts are formed along these gradients on different scales. When the wind blows over these fronts, the fluids exchange heat and momentum, and that changes their dynamic and thermodynamic properties. In this work we aim to characterize the changes in the surface wind field that might be attributed to these exchanges. To do it, a frontal detection algorithm was applied to the SST field derived from OSTIA set. We selected situations of synoptic homogeneous atmospheric flow and calculated the divergent and rotational wind, in addition to its perpendicular and parallel components to the oceanic fronts. We used wind measurements recorded by the QuickSCAT scatterometer along the frontal zones. More than 96,000 oceanic fronts were detected along 8 years of data. We matched them to available wind data and formed more than 40,000 SST-WIND compositions. The coordinate system of these compositions was rotated so that all oceanic fronts have the same horizontal orientation. We piled up the compositions in a 3D array and the temporal mean of the induced circulations was calculated. The average disturbance obtained indicated that there is wind convergence when it blows from the warm side of the front to the cold side because the flow is slowed down. Conversely, there is wind divergence when it blows in the opposite direction due to speeding up flow. We identified local changes in wind field curl capable of inducing Ekman pumping over the ocean. This process can generate feedback mechanisms in the system. Our results were consistent with the literature.

A resposta oceânica a perturbações com períodos e comprimentos significativamente maiores que o período inercial e que o raio de deformação de Rossby se dá na forma de ondas de Rossby planetárias. Geralmente, as perturbações são atribuídas a variações no rotacional do vento via bombeamento de Ekman. A passagem dessas ondas causa deformação das isopicnais, podendo resultar em anomalias da temperatura da superfície do mar (TSM) por advecção vertical. Dependendo de como ocorre a interação ar-mar, anomalias de TSM podem alterar o campo de ventos ou serem alteradas por ele através de fluxo de calor. Este trabalho utiliza dez anos de dados de temperatura da superfície do mar, velocidade e direção dos ventos e anomalia da altura do mar obtidos por satélites para identificar regiões do oceano onde há forçamento direto do vento na geração de ondas planetárias que se propagam linearmente. Mapas de correlação cruzada entre essas variáveis permitiram identificar onde a interação entre o oceano e a atmosfera é linear. Um modelo simples de uma camada e meia forçado apenas pelo bombeamento de Ekman foi utilizado para testar se, nestas regiões, a variabilidade atmosférica seria suficiente para explicar a variabilidade das ondas de Rossby estimadas pelos dados altimétricos. A interação entre a TSM e a intensidade do vento no Atlântico sul tropical é distinta das demais bacias oceânicas. Das correlações entre a TSM e o rotacional da tensão de cisalhamento do vento, observou-se que a dinâmica de Ekman não é marcante no Índico. Nas regiões tropicais do Atlântico e do Pacífico, as previsões do modelo foram similares às observações. Por fim, foram obtidas evidências de geração e retroalimentação de ondas planetárias nas bordas leste do Atlântico e do Pacífico. / Rossby waves are the ocean response to perturbations whose temporal and spatial scales are significantly longer than both the inertial period and the Rossby radius of deformation. These perturbations are, more often than not, attributed to variations in the wind stress curl {\\em via} Ekman pumping. The waves cause isopycnal displacement which due to vertical advection may result in sea surface temperature (SST) anomalies. Depending on the ocean--atmosphere interaction, SST anomalies can either change the wind field or be changed by it due to the heat flux. This study makes use of ten years of satellite derived SST, wind vector, and sea surface height anomaly data to identify regions where there is direct wind forcing of linear Rossby waves. Cross-correlation maps between these variables show where linear interactions occur. A simple 1½ layer model forced by Ekman pumping was used to check if, in those regions, atmospheric variability alone can explain the observed Rossby wave variability as estimated from radar altimeter data. The interaction between SST and wind magnitude in the South Atlantic is distinct from all other ocean basins. SST and wind stress curl correlations show that the Ekman dynamics is not dominant in the Indian Ocean. In the tropical Atlantic and Pacific the model predictions are similar to the observations. Finally, evidence of genesis and feedback of planetary waves is presented for the eastern boundaries of the Atlantic and Pacific oceans.

A resposta oceânica a perturbações com períodos e comprimentos significativamente maiores que o período inercial e que o raio de deformação de Rossby se dá na forma de ondas de Rossby planetárias. Geralmente, as perturbações são atribuídas a variações no rotacional do vento via bombeamento de Ekman. A passagem dessas ondas causa deformação das isopicnais, podendo resultar em anomalias da temperatura da superfície do mar (TSM) por advecção vertical. Dependendo de como ocorre a interação ar-mar, anomalias de TSM podem alterar o campo de ventos ou serem alteradas por ele através de fluxo de calor. Este trabalho utiliza dez anos de dados de temperatura da superfície do mar, velocidade e direção dos ventos e anomalia da altura do mar obtidos por satélites para identificar regiões do oceano onde há forçamento direto do vento na geração de ondas planetárias que se propagam linearmente. Mapas de correlação cruzada entre essas variáveis permitiram identificar onde a interação entre o oceano e a atmosfera é linear. Um modelo simples de uma camada e meia forçado apenas pelo bombeamento de Ekman foi utilizado para testar se, nestas regiões, a variabilidade atmosférica seria suficiente para explicar a variabilidade das ondas de Rossby estimadas pelos dados altimétricos. A interação entre a TSM e a intensidade do vento no Atlântico sul tropical é distinta das demais bacias oceânicas. Das correlações entre a TSM e o rotacional da tensão de cisalhamento do vento, observou-se que a dinâmica de Ekman não é marcante no Índico. Nas regiões tropicais do Atlântico e do Pacífico, as previsões do modelo foram similares às observações. Por fim, foram obtidas evidências de geração e retroalimentação de ondas planetárias nas bordas leste do Atlântico e do Pacífico. / Rossby waves are the ocean response to perturbations whose temporal and spatial scales are significantly longer than both the inertial period and the Rossby radius of deformation. These perturbations are, more often than not, attributed to variations in the wind stress curl {\\em via} Ekman pumping. The waves cause isopycnal displacement which due to vertical advection may result in sea surface temperature (SST) anomalies. Depending on the ocean--atmosphere interaction, SST anomalies can either change the wind field or be changed by it due to the heat flux. This study makes use of ten years of satellite derived SST, wind vector, and sea surface height anomaly data to identify regions where there is direct wind forcing of linear Rossby waves. Cross-correlation maps between these variables show where linear interactions occur. A simple 1½ layer model forced by Ekman pumping was used to check if, in those regions, atmospheric variability alone can explain the observed Rossby wave variability as estimated from radar altimeter data. The interaction between SST and wind magnitude in the South Atlantic is distinct from all other ocean basins. SST and wind stress curl correlations show that the Ekman dynamics is not dominant in the Indian Ocean. In the tropical Atlantic and Pacific the model predictions are similar to the observations. Finally, evidence of genesis and feedback of planetary waves is presented for the eastern boundaries of the Atlantic and Pacific oceans.