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Previous issue date: 2009-12-22 / The present work presents a data assimilation scheme customized to work with the Hybrid Coordinate Ocean Model (HYCOM) for the Southeastern Brazilian Bights. HYCOM uses hybrid vertical coordinates, i.e., it uses z coordinates in the mixed layer, isopycnal coordinates in the deep ocean and sigma-z coordinates in the continental shelf. However, since vertical profiles of the main ocean variables, like temperature, density and salinity, are observed in z -coordinates, the assimilation of these data into HYCOM is not trivial. For this reason, a technique to transform vertical profiles from isopycnal coordinates to z -coordinates is here proposed as an alternative to realize data assimilation in HYCOM. This technique uses Lagrangian multipliers with a optmization process that guarantees the conservation of the barotropic mass ux.
The technique of transformation is applied with the data assimilation method proposed by Ezer & Mellor (1997). The method uses statistical interpolation and correlations, a priori calculated with the model´s output, between the sea surface data - temperature (SST) and/or height (SSH) - and subsurface potential temperature and density structures.
Numerical experiments showed that the data assimilation scheme is able to reproduce eficiently the local ocean circulation. The best performance scheme included the correlation with both SST and SSH. / Neste trabalho é apresentado um esquema de assimilação de dados a ser realizado com o Modelo Oceânico de Coordenadas Híbridas HYCOM ao largo da costa sudeste brasileira. O HYCOM utiliza 3 diferentes coordenadas verticais, a saber: coordenada-z na camada de mistura, coordenada isopicnal no oceano profundo estratificado e coordenada sigma-z nas regiões mais rasas e costeiras. Entretanto, como os perfis verticais das principais variáveis oceânicas, como temperatura, salinidade e densidade, são observados e disponibilizados em coordenadas-z, a assimilação desses dados não é tão trivial. Por esse motivo, uma técnica de transformação de coordenadas verticais de isopicnal para z é aqui proposta como uma alternativa para a realização da assimilação de dados no HYCOM. Essa técnica utiliza multiplicadores de Lagrange juntamente com um processo de otimização que garante a conservação do fluxo de massa barotrópico. A técnica de transformação é aplicada juntamente com o método de assimilação de dados proposto por Ezer & Mellor (1997). Esse método utiliza interpolação estatística e correlações, calculadas a priori com resultados do modelo, entre dados de superfície - temperatura (TSM) e /ou altura (ASM) - e a estrutura de subsuperfície de temperatura e densidade potenciais.
Com base nos experimentos numéricos realizados, pode-se verificar que o esquema de assimilação de dados foi capaz de reproduzir eficientemente a circulação oceânica do domínio proposto e com os melhores resultados quando utilizando conjuntamente ASM e TSM nas correlações.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede-server.lncc.br:tede/119 |
| Date | 22 December 2009 |
| Creators | Oliveira, Jean Felix de |
| Contributors | Tanajura, Clemente Augusto Souza, Campos, Edmo José Dias, Loula, Abimael Fernando Dourado, Dias, Pedro Leite da Silva, Raupp, Fernanda Maria Pereira, Paiva, Afonso de Moraes |
| Publisher | Laboratório Nacional de Computação Científica, Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional, LNCC, BR, Serviço de Análise e Apoio a Formação de Recursos Humanos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC, instname:Laboratório Nacional de Computação Científica, instacron:LNCC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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