Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a estrutura vertical e massas d\'água presentes na região oeste e norte da Península Antártica. Foram utilizados dados de temperatura, salinidade e pressão (profundidade) coletados por plataformas de coleta de dados (PCDs) fixadas em elefantes-marinhos do sul (EMS) pelo Projeto MEOP-BR, coordenado pela Profª Dra Mônica M. C. Muelbert, no período de fevereiro a novembro de 2008. Estes dados são transmitidos via sistema de satélites ARGOS a uma taxa de 2.91+/-0.25 vezes ao dia, distância média entre cada perfil coletado é de 14.43 +/- 12.28 km resultando em uma resolução espacial de 41.61 km/dia. Estes dados permitiram uma descrição detalhada da estrutura vertical e identificação de massas d\'água durante diferentes meses do ano de 2008. São comparados perfis verticais em diferentes estações do ano em regiões de plataformas de gelo marinho, do Estreito de Bransfield (EB) e norte da Península Antártica (PA), comparados transectos da porção oeste da PA coletados durante o verão e inverno de 2008 e são apresentados transectos através do Mar da Escócia (ME) nos meses de Setembro a Outubro de 2008. Os valores de temperatura potencial coletados estiveram na faixa entre -1.89ºC e 2.32ºC, os valores mínimos estão relacionados a áreas de formação de gelo marinho e os máximos a investidas através da Corrente Circumpolar Antártica (CCA) em mar aberto e em direção as Ilhas Georgia (IGS). Os valores de salinidade possuem variações entre 32.36 e 35.03 psu, estes valores resultam de diferentes processos, sendo os extremos relacionados a regiões de derretimento e formação de gelo marinho, respectivamente. Graças à grande área utilizada pelos EMS para forrageio durante o x período analisado, diversas massas d\'água são identificadas através de diagramas -S, são elas: Água Profunda Circumpolar (CDW), Água de Inverno (WW), Água de Plataforma de Baixa Salinidade (LSSW), Água Superficial Antártica (AASW), Água de Plataforma de Alta Salinidade (HSSW), Água Profunda Circumpolar Superior e Inferior (UCDW e LCDW), Água de Plataforma (SW), Água de Plataforma de Gelo (ISW), Água Profunda Cálida (WDW) e Água Profunda Cálida Modificada (MWDW). / To study the termohaline structure and water masses in the north and west sides of Antarctic Peninsula, 10 southern elephant seals (EMS) were equipped with highaccuracy conductivity-temperature-depth satellite-relayed data loggers (CTDSRDLs) by the MEOP-BR Project in beginning of 2008 at Elephant Island. Here, we show that measurements collected by these long-ranging, deep-diving predators allow oceanic vertical structure and water masses of the Southern Ocean to be mapped in regions and at times of year not sampled by other oceanographic instruments. These data are transmitted by the ARGOS satellite system at a rate of 2.91+/-0.25 times per day, mean distance between each profile collected is 14.43+/- 12.28 km, resulting in a spatial resolution of 41.61km/day. Vertical profiles are compared at different seasons in sea ice platforms regions, Bransfield Strait (EB) and northern tip of Antarctic Peninsula (PA). Are compared transects at the western side of the PA collected during summer and winter of 2008 and are presented transects across the Scotia Sea (ME) in the months of September and October of 2008. The collected potential temperature values were in the range from -1.89º C to 2.32ºC, the minimum values are related to areas of sea ice formation and the maximum amounts to dives through the Antarctic Circumpolar Current (ACC) in the open sea and towards the South Georgia Islands. The salinity values have variations between 32.36 and 35.03 psu, these values result from different processes, being related to melting and formation of sea ice. The large region sampled allowed us to identify during the study period several water masses from -S diagrams, they are: Circumpolar Deep Water (CDW), Winter Water (WW), Low Salinity Shelf Water xii (LSSW), Antarctic Surface Water (AASW), High Salinity Shelf Water (HSSW), Upper and Bottom Circumpolar Deep Water (UCDW and LCDW), Shelf Water (SW), Ice Shelf Water (ISW), Warm Deep Water (WDW) and Modified Warm Deep Water (MWDW).

Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a estrutura vertical e massas d\'água presentes na região oeste e norte da Península Antártica. Foram utilizados dados de temperatura, salinidade e pressão (profundidade) coletados por plataformas de coleta de dados (PCDs) fixadas em elefantes-marinhos do sul (EMS) pelo Projeto MEOP-BR, coordenado pela Profª Dra Mônica M. C. Muelbert, no período de fevereiro a novembro de 2008. Estes dados são transmitidos via sistema de satélites ARGOS a uma taxa de 2.91+/-0.25 vezes ao dia, distância média entre cada perfil coletado é de 14.43 +/- 12.28 km resultando em uma resolução espacial de 41.61 km/dia. Estes dados permitiram uma descrição detalhada da estrutura vertical e identificação de massas d\'água durante diferentes meses do ano de 2008. São comparados perfis verticais em diferentes estações do ano em regiões de plataformas de gelo marinho, do Estreito de Bransfield (EB) e norte da Península Antártica (PA), comparados transectos da porção oeste da PA coletados durante o verão e inverno de 2008 e são apresentados transectos através do Mar da Escócia (ME) nos meses de Setembro a Outubro de 2008. Os valores de temperatura potencial coletados estiveram na faixa entre -1.89ºC e 2.32ºC, os valores mínimos estão relacionados a áreas de formação de gelo marinho e os máximos a investidas através da Corrente Circumpolar Antártica (CCA) em mar aberto e em direção as Ilhas Georgia (IGS). Os valores de salinidade possuem variações entre 32.36 e 35.03 psu, estes valores resultam de diferentes processos, sendo os extremos relacionados a regiões de derretimento e formação de gelo marinho, respectivamente. Graças à grande área utilizada pelos EMS para forrageio durante o x período analisado, diversas massas d\'água são identificadas através de diagramas -S, são elas: Água Profunda Circumpolar (CDW), Água de Inverno (WW), Água de Plataforma de Baixa Salinidade (LSSW), Água Superficial Antártica (AASW), Água de Plataforma de Alta Salinidade (HSSW), Água Profunda Circumpolar Superior e Inferior (UCDW e LCDW), Água de Plataforma (SW), Água de Plataforma de Gelo (ISW), Água Profunda Cálida (WDW) e Água Profunda Cálida Modificada (MWDW). / To study the termohaline structure and water masses in the north and west sides of Antarctic Peninsula, 10 southern elephant seals (EMS) were equipped with highaccuracy conductivity-temperature-depth satellite-relayed data loggers (CTDSRDLs) by the MEOP-BR Project in beginning of 2008 at Elephant Island. Here, we show that measurements collected by these long-ranging, deep-diving predators allow oceanic vertical structure and water masses of the Southern Ocean to be mapped in regions and at times of year not sampled by other oceanographic instruments. These data are transmitted by the ARGOS satellite system at a rate of 2.91+/-0.25 times per day, mean distance between each profile collected is 14.43+/- 12.28 km, resulting in a spatial resolution of 41.61km/day. Vertical profiles are compared at different seasons in sea ice platforms regions, Bransfield Strait (EB) and northern tip of Antarctic Peninsula (PA). Are compared transects at the western side of the PA collected during summer and winter of 2008 and are presented transects across the Scotia Sea (ME) in the months of September and October of 2008. The collected potential temperature values were in the range from -1.89º C to 2.32ºC, the minimum values are related to areas of sea ice formation and the maximum amounts to dives through the Antarctic Circumpolar Current (ACC) in the open sea and towards the South Georgia Islands. The salinity values have variations between 32.36 and 35.03 psu, these values result from different processes, being related to melting and formation of sea ice. The large region sampled allowed us to identify during the study period several water masses from -S diagrams, they are: Circumpolar Deep Water (CDW), Winter Water (WW), Low Salinity Shelf Water xii (LSSW), Antarctic Surface Water (AASW), High Salinity Shelf Water (HSSW), Upper and Bottom Circumpolar Deep Water (UCDW and LCDW), Shelf Water (SW), Ice Shelf Water (ISW), Warm Deep Water (WDW) and Modified Warm Deep Water (MWDW).

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3198.pdf: 3159049 bytes, checksum: 5e8ac93b5a62ff5a959370c795dac4e9 (MD5) Previous issue date: 2010-09-03 / This thesis presents three manuscripts derived of two research projects that were developed during the doctorate program. Project 1. Purpose: To determine the interand intra-rater reliability of nerve conduction studies (NCS) of superficial peroneal, sural and medial plantar nerves. Methods: Two raters performed the bilateral NCS twice in 20 healthy participants (23.5±3.5 years). Reliability was analyzed by the Bland- Altman method and intraclass correlation coefficient (ICC). Results: The Bland-Altman method showed a good level of intra- and inter-rater agreement for all parameters nerves. The amplitude and latency of the medial plantar nerve (rater 1), as well the amplitude of the sural nerve (rater 2) had an intra-rater ICC &#8805;0.75. Inter-rater analysis showed concordance levels between moderate and very low. Project 2. Purposes: a) To compare the effects of three cold modalities on the nerve conduction parameters of the sural (sensory) and tibial (motor) nerves during cooling and post-cooling phases b) To analyze the effect of exercise on recovery of sensory and motor nerve conduction velocity (NCV). Methods: Thirty six healthy young subjects (20.5±1.9 years) were randomly allocated into three groups: ice massage (n=12), ice pack (n=12) and cold water immersion (n=12). Each group received 1 of the 3 cold modalities on the right calf region for 15 minutes. The subjects of each modality group were again randomized to perform a post-cooling activity (30 min rest or walk 15 min followed by rest 15min). Nerve conduction parameters of sural and posterior tibial nerves were evaluated. Results: All 3 modalities reduced amplitude and increased latency and duration of the compound action potential. Ice massage, ice pack, and cold water immersion reduced NCV by 20.4, 16.7, and 22.6 m/s and motor NCV by 2.5, 2.1, and 8.3 m/s, respectively. Cold water immersion, as applied in this study, was the most effective modality in changing nerve conduction parameters. The walk accelerated the recovery of sensory and motor NCV, regardless of the modality previously applied (p<0.0001). Conclusions: The NCS provides quantitative measures that contribute to the objective analysis of neural physiological effects of cryotherapy. All 3 modalities were effective in altering sensory and motor nerve conduction. However, the magnitude and duration of these effects depend on the method applied and the activity after cooling. / Esta tese apresenta três manuscritos derivados de dois projetos de pesquisa que foram desenvolvidos no doutorado. Projeto 1. Objetivo: Avaliar a confiabilidade intra e interavaliador dos testes de condução nervosa (TCN) nos nervos sural, peroneal superficial e plantar medial. Métodos: Dois examinadores realizaram duas vezes os TCN bilaterais em 20 participantes saudáveis (23,5±3,5 anos). A confiabilidade foi analisada pelo método de Bland-Altman e o coeficiente de correlação intraclasse (ICC). Resultados: O método de Bland-Altman indicou um bom nível de concordância intra e inter-avaliador para todos os parâmetros dos TCN. Foram observados ICC intra-avaliador &#8805; 0,75 para amplitude e latência do nervo plantar medial (avaliador 1) e para a amplitude do nervo sural (avaliador 2). A análise inter-avaliador mostrou níveis de concordância entre moderados e muito baixos. Projeto 2. Objetivos: a) Comparar os efeitos de três modalidades de crioterapia sobre os parâmetros de condução dos nervos tibial posterior (motor) e sural (sensorial) durante as fases de resfriamento e pós-resfriamento b) Analisar o efeito do exercício físico na recuperação da velocidade de condução nervosa (VCN) sensorial e motora. Métodos: Trinta e seis sujeitos jovens e saudáveis (20,5±1,9 anos) foram alocados aleatoriamente em três grupos: criomassagem (n=12), pacote de gelo (n=12); imersão em água gelada (n=12). Cada grupo recebeu uma das 3 modalidades de resfriamento na panturrilha direita, durante 15 min. Os sujeitos de cada grupo foram novamente aleatorizados para realizar uma atividade pós-resfriamento (30min de repouso ou 15min de marcha seguido de 15min de repouso). Avaliaram-se os parâmetros de condução nos TCN dos nervos sural e tibial posterior. Resultados. As três modalidades reduziram a amplitude e aumentaram a latência e duração do potencial de ação composto. Criomassagem, pacote de gelo e imersão em água gelada reduziram a VCN sensorial em 20,4, 16,7 e 22,6 m/s, e a VCN motora em apenas 2,5, 2,1 e 8,3 m/s, respectivamente. Imersão em água gelada, como usada neste estudo, foi a modalidade mais eficaz para alterar os parâmetros de condução nervosa. A marcha acelerou a recuperação da VCN sensorial e motora, independente da modalidade previamente aplicada (P<0,0001). Conclusões. Os TCN fornecem medidas quantitativas que subsidiam análises objetivas e úteis na avaliação dos efeitos fisiológicos neurais da crioterapia. As 3 modalidades de resfriamento foram eficazes para alterar a condução sensorial e motora. Contudo, a magnitude e duração desses efeitos dependem do tipo de modalidade usada e da atividade que se realiza após o resfriamento.

[pt] A pasta de gelo é uma mistura de água e um aditivo, com finas partículas de gelo, apresentando uma alta densidade de energia térmica. O principal motivo de sua utilização deve-se à combinação do aproveitamento do calor latente na mudança de fase com capacidade de ser bombeado. O presente trabalho trata do estudo experimental sobre a transfe rência de calor e queda de pressão, com mudança de fase, utilizando uma mistura de propileno glicol - água com 13,8% de concentração em peso, num trocador de calor de placas com arranjo em U para 16 placas. Realizaram-se testes de troca de calor com escoamento em paralelo e contra-corrente, para duas condições de fração mássica de gelo e números de Reynolds para a pasta de gelo entre 150 e 425, com diferentes condições de carga térmica. Dos testes foram observados aumentos de até 25% no coeficiente global de troca calor, ao se incrementar a vazão e, conseqüentemente, o número de Reynolds da pasta de gelo. Com o aumento da fração de gelo melhora-se a capacidade de resfriamento, diminuindo o número de Nusselt da pasta de gelo. O coeficiente global de troca, porém, começa a diminuir. Na literatura esta relação ainda não está bem definida. Alguns autores relatam ganhos, perdas ou indiferença no coeficiente global. Resultados do coeficiente global e do número de Nusselt, nos modos paralelo e contra-corrente, não apresentaram grande diferença. A capacidade de resfriamento em contra-corrente foi maior, apresentando valores de efetividade cerca 10% acima dos resultados observados no modo paralelo. Os fatores de atrito encontrados variaram entre 0,030 a 0,085, o que concorda com os resultados apresentados por outros pesquisadores. Como era de se esperar, o fator de atrito diminui com o aumento da vazão mássica e de maneira inversa com o aumento da fração de gelo. / [en] Ice slurry is an aqueous solution from which ice crystals are formed. These crystals possess high energy density, in the form of latent heat. Furthermore, the fact of being a slurry makes it an excellent energy carrier, for it can be easily pumped. The present work presents an experimental procedure to assess the heat transfer and the pressure loss, with phase change, using a mixture of propyleneglycol and water, 13.8% weight, in a U-plate heat exchanger with 16 plates. Tests were carried out for both parallel and counter-flow configurations of the heat exchanger, for two different mass fractions of ice and with Reynolds numbers between 150 and 425 for the slurry. Different thermal loads were considered. The experiments showed increases of up to 25% in the overall heat transfer coeficiente when the slurry flow is increased, with consequent increase in the Reynolds number. By increasing the ice fraction the cooling capacity is improved, reducing the Nusselt number. In the literature, this relationship is not clearly defined, as some authors show gains in the heat exchange coefficient, losses, and some others did not observe any influence on this parameter. Regarding the heat Exchange configuration, i.e., parallel or counter-flow, neither the heat exchange coefficient, nor the Nusselt number suffered major influence. The effectiveness is up to 10% higher for the counter-flow configuration in comparison with the parallel configuration. The figures found for the friction coefficient, between 0,030 and 0,085, are in good agreement with the literature. As expected, the friction coefficient decreases when the mass flow is increased, and increases when the ice fraction is increased.

Trabalhos prévios mostram que a variabilidade do gelo marinho antártico em diversas escalas temporais está intimamente relacionada a mecanismos de teleconexões trópicos-extratrópicos. Com base nesta hipótese, este trabalho pretende estabelecer a resposta da passagem dos trens de ondas em latitudes médias, associados a fenômenos de escala intrasazonal (20-100 dias) como a Oscilação de Madden-Julian (Madden-Julian Oscillation ou MJO), nas camadas superiores do Oceano Austral (OA) e impactos no gelo marinho antártico. O período investigado neste estudo é 19892007, com ênfase no inverno e sobre o mar de Ross, localizado no setor Pacífico austral (região diretamente afetada pela passagem dos trens de ondas de latitudes médias). Composições com defasagens (lag composites) de anomalias intrasazonais da tensão de cisalhamento do vento (zonal e meridional) mostram que correntes oceânicas são geradas em resposta a essa forçante atmosférica sobre o oceano no setor Pacífico austral. O transporte zonal e meridional de massa na camada de Ekman oceânica indica que divergência de massa nessa camada precede os eventos extremos intrasazonais de retração do gelo marinho em Ross (EIR). Em contraste, convergência precede períodos de eventos extremos intrasazonais de expansão do gelo marinho em Ross (EIE). A divergência (convergência) de massa na camada de Ekman associada com anomalias intrasazonais do bombeamento de Ekman resulta em ressurgência (subsidência) que precede a ocorrência de EIR (EIE). Alguns trabalhos mostram que águas intermediárias antárticas, que são relativamente mais quentes no inverno em relação às águas superficiais que estão próximas ao ponto de congelamento (ou congeladas), são dirigidas para a superfície do oceano pelo bombeamento de Ekman e ocasionam o derretimento do gelo marinho. Anomalias do transporte meridional de calor na camada de Ekman oceânica mostram que durante os EIR (EIE), calor é transportado para dentro (fora) do mar de Ross entre 15 e 8 dias (12 e 8 dias) precedentes aos EIR (EIE). Anomalias intrasazonais do fluxo de calor na interface ar-mar mostram que precedendo o dia de observação dos EIR (EIE) o fluxo de calor é direcionado da atmosfera para o oceano (do oceano para a atmosfera), sendo essa configuração associada a um ganho (perda) de calor no oceano superior em Ross. Em todas as composições, observa-se a mudança de fase das anomalias nos dias posteriores (lags positivos) ao dia dos EIG e são consistentes com a propagação do modo conhecido como Pacific-South-American (PSA), identificado nesse trabalho por meio de anomalias intrasazonais da altura geopotencial em 200 hPa. Além disso, uma diferença notada em alguns casos nas lag-composities é que em períodos de MJO ativa, as anomalias parecem estar mais deslocadas para o sul do que em períodos de MJO inativa. Em períodos de MJO inativa foram observados 15 (13) eventos de EIR (EIE), enquanto que, em períodos de MJO ativa observou-se 25 (24) eventos de EIR (EIE). Observa-se ainda que há uma maior quantidade de ciclones quando a MJO está presente. Por exemplo, o número de ciclones com duração a partir de 12 horas para períodos sem MJO foi igual a 146 para os EIR e 130 para os EIE. Já o número de ciclones para períodos com MJO foi igual a 311 para os EIR e 278 para os EIE. Com isso, observa-se claramente o papel da MJO na circulação de latitudes média e possíveis associações com o gelo marinho, pois é sabido que a atividade ciclônica está relacionada à advecção de massas de ar sobre o gelo marinho, além da advecção do próprio gelo marinho. Para investigar em detalhes a interação oceano-atmosfera-gelo marinho foram examinados casos persistentes de EIR e EIE. Os casos mais persistentes de EIR (EIE) tiveram durações de 34 e 30 (26 e 25) dias, sendo esses os casos analisados. Mostra-se que as anomalias intrasazonais da circulação atmosférica em baixos níveis (em 850 hPa) estão associadas a advecções quentes (frias) na proporção de aproximadamente 0,5 1 (0,1 1) m.s-1 em períodos precedentes aos EIR (EIE). No geral, anomalias em latitudes médias da circulação atmosférica ciclônicas (anti-ciclônicas) e divergência (convergência) das correntes oceânicas superficiais aparecem relacionadas à ressurgência (subsidência) da ordem de 0,1 0,3 m2.s-1 em algumas pêntadas anteriores a pêntada que corresponde ao início dos supercasos de EIR (EIE). Os padrões mudam de fase com o tempo, o que sugere a propagação de um padrão de onda em escala intrasazonal. Estas anomalias mostram-se abrangendo dimensões espaciais que compreendem grande parte do setor Pacífico austral, incluindo o mar de Ross. Impactos associados a estas anomalias podem ser verificados diretamente no mar de Ross através das análises da concentração do gelo marinho em Ross. Anomalias intrasazonais negativas (positivas) da concentração do gelo marinho predominam sobre o campo do gelo marinho do mar de Ross nas primeiras pêntadas a partir daquela que indica o início dos casos persistentes de EIR (EIE). Durante os períodos de EIR, as anomalias intrasazonais negativas da concentração do gelo mostram-se da ordem de aproximadamente 5% a 10% no interior do mar de Ross e entre 15% a 30% nas bordas do gelo marinho de Ross. Já durante os períodos de EIE, as anomalias intrasazonais positivas da concentração do gelo marinho em Ross mostram-se da ordem de 10% a 30% nas bordas do gelo marinho do mar de Ross. Esse resultado mostra que a resposta do gelo marinho aos padrões atmosféricos e oceânicos em escala intrasazonal possui uma defasagem entre 5 e 1 pêntada(s). No geral, este trabalho cumpriu o objetivo de verificar as respostas do oceano às anomalias da circulação atmosférica e impactos associados no gelo marinho, em escala intrasazonal. / Previous works show that antarctic sea ice variability on several time-scales is close related to tropics-extratropics teleconections mechanisms. Based on this hyphotesis, this work intend to verify the responses in oceanic upper layers of Austral Ocean on intraseasonal time-scale (20-100 days) phenomenom and impacts on sea ice due to anomalous atmospheric circulation associated to the Madden-Julian Oscillation (MJO). The period analysed in this study is from 1989 to 2007, with emphasis on winter season and on Ross Sea (located at austral Pacific sector). Lag composities of zonal and meridional intraseasonal wind stress anomalies show that oceanic currents are generated as a response of these atmospheric forcings on austral Pacific sector. Zonal and meridional mass transport on oceanic Ekman layer, which are perpendicular and to the left of wind stress at Southern Hemisphere (SH), indicate that Ekman mass divergence precedes intraseasonal Ross sea ice extreme retraction (EIR). In contrast, convergence precedes the periods of extreme intraseasonal Ross sea ice expantion (EIE). Divergence (convergence) on oceanic Ekman layer associated to intraseasonal Ekman pumping anomalies results in upwelling (downwelling) wich precedes the occurrence of EIR (EIE). Some works have already shown that intermediate antarctic waters, wich are relatively warmer in the wintertime when compared to superficial waters that are next to the freezing point (or freezed), are headed to ocean surface due to Ekman pumping, generating sea ice melt. Intraseasonal anomalies of sea-air heat flux show that days before EIR (EIE) occurrences, the flux is headed from atmosphere to the ocean (from ocean to the atmosphere), which configuration is associated to the earn (loss) of heat at Ross upper ocean. In all compositions, the change of anomalies phase on the days before EI occurrence (positive lags) is clearly noticed and is consistent to the propagations of the mode known as Pacific South American (PSA), revealed in intraseasonal anomalies of geopotencial height at 200 hPa. Furthermore, in some cases (as in the case of Ekman pumping and Sverdrup transport) the anomalies seem to be deplaced southward in active MJO periods than in inactive MJO periods. In inactive MJO periods were observed 15 (13) EIR (EIE) events, while in active MJO periods were observed 25 (24) EIR (EIE) events. Furthermore, the number of cyclones during EIR periods was bigger than during EIE periods. In addiction, more cyclones were observed when MJO is active. For example, the number of cyclones with duration of 6 (12) hours without MJO was equal to 174 (146) during EIR events and 169 (130) during EIE events. However, the number of cyclones with active MJO was equal to 393 (311) in EIR events and 364 (278) in EIE events. In order to investigate in details the interaction between ocean-atmosphere-sea ice, it was examinated persistents cases of EIR and EIE events. The cases more persistents of EIR (EIE) events had durations of 34 and 30 (26 and 25) days, which were the analised cases. It was observed that intraseasonal anomalies of atmospheric circulation at lower levels (in 850 hPa) and intraseasonal anomalies of superficial ocean currents were associates to hot (cold) advection during periods before EIR (EIR) events. In general, the medium latitude cyclonic (anticyclonic) anomalies of atmospheric circulation and divergence (convergence) of superficial ocean currents seem to be linked to upwelling (downwelling) in some pentads before the pentad which is correspondent to the beggining of EIR (EIE) supercases. The patterns observed change their phases along the time, suggesting the propagation of extratropical intraseasonal wave train pattern. Negatives (positives) intraseasonal anomalies of sea ice concentration were observed above Ross Sea in the first pentads after the beggining of EIR (EIE) persistents cases. This result shows that sea ice response to atmospheric and to oceanic patterns on intraseasonal time-scales has a lag between 5 and 1 pentad(s). In general, this work contributed to better understand the oceanic responses due to anomalies in atmospheric circulation and related impacts on sea ice, on intraseasonal time-scale.

Trabalhos prévios mostram que a variabilidade do gelo marinho antártico em diversas escalas temporais está intimamente relacionada a mecanismos de teleconexões trópicos-extratrópicos. Com base nesta hipótese, este trabalho pretende estabelecer a resposta da passagem dos trens de ondas em latitudes médias, associados a fenômenos de escala intrasazonal (20-100 dias) como a Oscilação de Madden-Julian (Madden-Julian Oscillation ou MJO), nas camadas superiores do Oceano Austral (OA) e impactos no gelo marinho antártico. O período investigado neste estudo é 19892007, com ênfase no inverno e sobre o mar de Ross, localizado no setor Pacífico austral (região diretamente afetada pela passagem dos trens de ondas de latitudes médias). Composições com defasagens (lag composites) de anomalias intrasazonais da tensão de cisalhamento do vento (zonal e meridional) mostram que correntes oceânicas são geradas em resposta a essa forçante atmosférica sobre o oceano no setor Pacífico austral. O transporte zonal e meridional de massa na camada de Ekman oceânica indica que divergência de massa nessa camada precede os eventos extremos intrasazonais de retração do gelo marinho em Ross (EIR). Em contraste, convergência precede períodos de eventos extremos intrasazonais de expansão do gelo marinho em Ross (EIE). A divergência (convergência) de massa na camada de Ekman associada com anomalias intrasazonais do bombeamento de Ekman resulta em ressurgência (subsidência) que precede a ocorrência de EIR (EIE). Alguns trabalhos mostram que águas intermediárias antárticas, que são relativamente mais quentes no inverno em relação às águas superficiais que estão próximas ao ponto de congelamento (ou congeladas), são dirigidas para a superfície do oceano pelo bombeamento de Ekman e ocasionam o derretimento do gelo marinho. Anomalias do transporte meridional de calor na camada de Ekman oceânica mostram que durante os EIR (EIE), calor é transportado para dentro (fora) do mar de Ross entre 15 e 8 dias (12 e 8 dias) precedentes aos EIR (EIE). Anomalias intrasazonais do fluxo de calor na interface ar-mar mostram que precedendo o dia de observação dos EIR (EIE) o fluxo de calor é direcionado da atmosfera para o oceano (do oceano para a atmosfera), sendo essa configuração associada a um ganho (perda) de calor no oceano superior em Ross. Em todas as composições, observa-se a mudança de fase das anomalias nos dias posteriores (lags positivos) ao dia dos EIG e são consistentes com a propagação do modo conhecido como Pacific-South-American (PSA), identificado nesse trabalho por meio de anomalias intrasazonais da altura geopotencial em 200 hPa. Além disso, uma diferença notada em alguns casos nas lag-composities é que em períodos de MJO ativa, as anomalias parecem estar mais deslocadas para o sul do que em períodos de MJO inativa. Em períodos de MJO inativa foram observados 15 (13) eventos de EIR (EIE), enquanto que, em períodos de MJO ativa observou-se 25 (24) eventos de EIR (EIE). Observa-se ainda que há uma maior quantidade de ciclones quando a MJO está presente. Por exemplo, o número de ciclones com duração a partir de 12 horas para períodos sem MJO foi igual a 146 para os EIR e 130 para os EIE. Já o número de ciclones para períodos com MJO foi igual a 311 para os EIR e 278 para os EIE. Com isso, observa-se claramente o papel da MJO na circulação de latitudes média e possíveis associações com o gelo marinho, pois é sabido que a atividade ciclônica está relacionada à advecção de massas de ar sobre o gelo marinho, além da advecção do próprio gelo marinho. Para investigar em detalhes a interação oceano-atmosfera-gelo marinho foram examinados casos persistentes de EIR e EIE. Os casos mais persistentes de EIR (EIE) tiveram durações de 34 e 30 (26 e 25) dias, sendo esses os casos analisados. Mostra-se que as anomalias intrasazonais da circulação atmosférica em baixos níveis (em 850 hPa) estão associadas a advecções quentes (frias) na proporção de aproximadamente 0,5 1 (0,1 1) m.s-1 em períodos precedentes aos EIR (EIE). No geral, anomalias em latitudes médias da circulação atmosférica ciclônicas (anti-ciclônicas) e divergência (convergência) das correntes oceânicas superficiais aparecem relacionadas à ressurgência (subsidência) da ordem de 0,1 0,3 m2.s-1 em algumas pêntadas anteriores a pêntada que corresponde ao início dos supercasos de EIR (EIE). Os padrões mudam de fase com o tempo, o que sugere a propagação de um padrão de onda em escala intrasazonal. Estas anomalias mostram-se abrangendo dimensões espaciais que compreendem grande parte do setor Pacífico austral, incluindo o mar de Ross. Impactos associados a estas anomalias podem ser verificados diretamente no mar de Ross através das análises da concentração do gelo marinho em Ross. Anomalias intrasazonais negativas (positivas) da concentração do gelo marinho predominam sobre o campo do gelo marinho do mar de Ross nas primeiras pêntadas a partir daquela que indica o início dos casos persistentes de EIR (EIE). Durante os períodos de EIR, as anomalias intrasazonais negativas da concentração do gelo mostram-se da ordem de aproximadamente 5% a 10% no interior do mar de Ross e entre 15% a 30% nas bordas do gelo marinho de Ross. Já durante os períodos de EIE, as anomalias intrasazonais positivas da concentração do gelo marinho em Ross mostram-se da ordem de 10% a 30% nas bordas do gelo marinho do mar de Ross. Esse resultado mostra que a resposta do gelo marinho aos padrões atmosféricos e oceânicos em escala intrasazonal possui uma defasagem entre 5 e 1 pêntada(s). No geral, este trabalho cumpriu o objetivo de verificar as respostas do oceano às anomalias da circulação atmosférica e impactos associados no gelo marinho, em escala intrasazonal. / Previous works show that antarctic sea ice variability on several time-scales is close related to tropics-extratropics teleconections mechanisms. Based on this hyphotesis, this work intend to verify the responses in oceanic upper layers of Austral Ocean on intraseasonal time-scale (20-100 days) phenomenom and impacts on sea ice due to anomalous atmospheric circulation associated to the Madden-Julian Oscillation (MJO). The period analysed in this study is from 1989 to 2007, with emphasis on winter season and on Ross Sea (located at austral Pacific sector). Lag composities of zonal and meridional intraseasonal wind stress anomalies show that oceanic currents are generated as a response of these atmospheric forcings on austral Pacific sector. Zonal and meridional mass transport on oceanic Ekman layer, which are perpendicular and to the left of wind stress at Southern Hemisphere (SH), indicate that Ekman mass divergence precedes intraseasonal Ross sea ice extreme retraction (EIR). In contrast, convergence precedes the periods of extreme intraseasonal Ross sea ice expantion (EIE). Divergence (convergence) on oceanic Ekman layer associated to intraseasonal Ekman pumping anomalies results in upwelling (downwelling) wich precedes the occurrence of EIR (EIE). Some works have already shown that intermediate antarctic waters, wich are relatively warmer in the wintertime when compared to superficial waters that are next to the freezing point (or freezed), are headed to ocean surface due to Ekman pumping, generating sea ice melt. Intraseasonal anomalies of sea-air heat flux show that days before EIR (EIE) occurrences, the flux is headed from atmosphere to the ocean (from ocean to the atmosphere), which configuration is associated to the earn (loss) of heat at Ross upper ocean. In all compositions, the change of anomalies phase on the days before EI occurrence (positive lags) is clearly noticed and is consistent to the propagations of the mode known as Pacific South American (PSA), revealed in intraseasonal anomalies of geopotencial height at 200 hPa. Furthermore, in some cases (as in the case of Ekman pumping and Sverdrup transport) the anomalies seem to be deplaced southward in active MJO periods than in inactive MJO periods. In inactive MJO periods were observed 15 (13) EIR (EIE) events, while in active MJO periods were observed 25 (24) EIR (EIE) events. Furthermore, the number of cyclones during EIR periods was bigger than during EIE periods. In addiction, more cyclones were observed when MJO is active. For example, the number of cyclones with duration of 6 (12) hours without MJO was equal to 174 (146) during EIR events and 169 (130) during EIE events. However, the number of cyclones with active MJO was equal to 393 (311) in EIR events and 364 (278) in EIE events. In order to investigate in details the interaction between ocean-atmosphere-sea ice, it was examinated persistents cases of EIR and EIE events. The cases more persistents of EIR (EIE) events had durations of 34 and 30 (26 and 25) days, which were the analised cases. It was observed that intraseasonal anomalies of atmospheric circulation at lower levels (in 850 hPa) and intraseasonal anomalies of superficial ocean currents were associates to hot (cold) advection during periods before EIR (EIR) events. In general, the medium latitude cyclonic (anticyclonic) anomalies of atmospheric circulation and divergence (convergence) of superficial ocean currents seem to be linked to upwelling (downwelling) in some pentads before the pentad which is correspondent to the beggining of EIR (EIE) supercases. The patterns observed change their phases along the time, suggesting the propagation of extratropical intraseasonal wave train pattern. Negatives (positives) intraseasonal anomalies of sea ice concentration were observed above Ross Sea in the first pentads after the beggining of EIR (EIE) persistents cases. This result shows that sea ice response to atmospheric and to oceanic patterns on intraseasonal time-scales has a lag between 5 and 1 pentad(s). In general, this work contributed to better understand the oceanic responses due to anomalies in atmospheric circulation and related impacts on sea ice, on intraseasonal time-scale.