Resposta das circulações oceânica e atmosférica associada ao aumento na tensão de cisalhamento do vento

Abstract

A tensão de cisalhamento do vento (TCV) é uma medida de transmissão de momentum em razão do movimento relativo entre a atmosfera e o oceano. Estudos têm sugerido uma intensificação e um deslocamento da TCV mais para sul devido a intensificação dos ventos em latitudes extratropicais no Hemisfério Sul, em resposta as mudanças climáticas. Diante do exposto, o objetivo do trabalho é investigar o comportamento anômalo das circulações oceânica e atmosférica devido ao aumento da TCV em 50% em duas diferentes regiões no oceano: na região equatorial e em médias latitudes no Hemisfério Sul. Para tal fim, utilizou-se um modelo climático acoplado de complexidade intermediária (SPEEDO). A intensificação da TCV na região equatorial ocasiona uma diminuição da temperatura da superfície do mar na região tropical, devido ao aumento da divergência equatorial. Consequentemente, a temperatura do ar também reduz, favorecendo a diminuição da precipitação na região equatorial. Por outro lado, a intensificação da TCV em médias latitudes do Hemisfério Sul induz a um aumento da temperatura da superfície do mar e do ar na região do Oceano Austral, além de uma redução na espessura do gelo marinho Antártico. Isto ocorre em função de mudanças nas massas d água e circulação termohalina global, favorecendo um reforço na Água de Fundo Antártica e um enfraquecimento da Água Profunda do Atlântico Norte. Devido ao menor gradiente térmico meridional, o transporte de calor total torna-se mais intenso no Hemisfério Sul, reduzindo a atividade baroclínica e os sistemas transientes. Além disso, a fase positiva da Oscilação Antártica fica menos intensa.

The wind stress is a measure of momentum transfer due to the relative motion between the atmosphere and the ocean. Studies have suggested an intensification and an offset of wind stress further south in the Southern Ocean due to the intensification of the wind in extratropical latitudes in the Southern Hemisphere, in response to climate change. Thus, the objective of this work is to investigate the anomalous behavior of the atmospheric and oceanic circulations due to increased wind stress by 50% in the equatorial region and in the Southern Ocean. For this purpose, we used a coupled climate model of intermediate complexity (SPEEDO). The intensification of wind stress in equatorial region causes a decrease in sea surface temperature in the tropical region, due to increased upwelling. Consequently, the air temperature also reduces, favoring the reduction of precipitation in equatorial region. Moreover, the intensification of wind stress in Southern Ocean, induces an increase in sea surface temperature and air temperature to high latitudes of the Southern Hemisphere, in addition to a reduction in Antarctic sea ice thickness. This occurs due to changes in water bodies and global thermohaline circulation, favouring the intensification of Antarctic bottom Water and a weakening of the North Atlantic Deep Water. Due to the least thermal gradient, the total heat transport becomes more intense in the Southern Hemisphere, reducing the baroclinic activity and storm tracks; In addition, the positive phase of the Antarctic Oscillation is less intense.