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Title: Dinâmica de um canal estuarino fracamente estratificado
metadata.dc.creator: Silva, Fernanda Nascimento de Paula e
Keywords: Estuários;Marés;Piraquê-Açú, Rio (ES);Piraquê-Mirim, Rio (ES);Sistema estuarino Piraquê-Açu e Piraquê-Mirim
Abstract: O objetivo principal desse trabalho é analisar e descrever a estrutura espacial dos fluxos mareais e submareais em um canal estuarino sob diferentes condições hidrológicas e de maré. Os estuários são regiões que possuem grande importância econômica, ambiental e social. Portanto, conhecer os padrões de circulação em um estuário é fundamental, sendo eles responsáveis por controlar os padrões biogeoquímicos do ambiente. A hidrodinâmica estuarina têm sido estudada sob diferentes condições e aspectos oceanográficos, mas regiões como o Sistema Estuarino Piraquê-Açu Piraquê-Mirim (SEPAPM) ainda são pouco conhecidas, sendo importante investigar quais são os elementos dominantes que influenciam suas condições ambientais. A região apresenta sazonalidade hidrológica bem marcada, pouca estratificação vertical, predominância de maré semidiurna e uma batimetria dominada por um canal profundo seguido de uma planície com aproximadamente 50% da profundidade do canal e 5 vezes mais larga. Em vista disso, buscou-se entender a circulação estuarina em uma região transversal ao canal estuarino, analisando o comportamento dos fluxos mareais e submareais, assim como a influência da batimetria, do vento e da vazão fluvial na mesma. Para compreender a hidrodinâmica local, foram analisados: (i) o comportamento espaçotemporal de parâmetros físico-químicos; (ii) o fluxo mareal; e (iii) o fluxo submareal, tanto longitudinal (W-E) quanto transversal (N-S) ao estuário. Utilizou-se dados coletados em 2010 durante as duas estações distintas (seca e chuvosa) e em cada período de maré (quadratura e sizígia). Percebeu-se que essa parte do estuário encontra-se fracamente estratificado, tanto vertical quanto horizontalmente, apresentando como dominante no processo de estratificação o tidal straining para todos os períodos amostrados. A amplitude e a fase da componente semidiurna da maré apresentaram um padrão de propagação homogênea ao longo de todo o perfil, mas na presença de altas amplitudes de correntes pode haver cisalhamento horizontal, com as maiores amplitudes de correntes no canal. O fluxo residual apresentou um padrão claro de circulação gravitacional, mesmo sob diferentes condicionantes. Mesmo assim, ao longo dos períodos amostrados, o fluxo submareal foi dominado por fricção no período seco e pela morfologia local no período chuvoso. O fluxo residual encontrado para a sizígia seca foi considerado atípico e ocasionado devido as condições meteorológicas medidas. Por fim, a circulação lateral apresentou maior variação nas diferentes campanhas, tendo padrões opostos nos dois períodos, com um giro anti-horário na seca e horário na chuvosa. O transporte de sedimentos também foi inverso nos dois períodos, ocorrendo importação de sedimentos no período chuvoso e exportação na seca, provavelmente relacionadas a circulação lateral
The aim of this study is to describe spatial structures of tidal and subtidal flows in an estuarine channel under different hydrologic and tidal conditions. Estuaries are regions with major economic, environmental and social importance. Therefore, knowing the patterns of circulation in them is essential, especially because they are responsible for controlling biogeochemical environmental standards. Even though estuarine hydrodynamics have been studied under different oceanographic conditions, regions like estuarine system Piraquê-açu Piraquê-mirim (SEPAPM) are still unknown, making important to investigate which are the dominant factors that influence these environment. SEPAPM has well marked hydrological seasonality, weak vertical stratification, semidiurnal tides and a bathymetry with a deep channel followed by a plateau of? approximately 50% of the channel depth and 5 times wider. Therefore, a cross-channel estuarine dynamics were analyzed, seeking to determinate the tidal and subtidal flows as well as the bathymetry, wind and river discharge influence. In the estuary were analyzed: (i) the spatial and temporal structures of temperature, salinity and density, (ii) tidal flow, and ( iii ) both longitudinal (W-E) and transverse (N-S) subtidal flow. We used data collected in 2010 during two distinct seasons (wet and dry) in each tide period (neap and spring). It was determinate that this part of the estuary is weakly stratified, vertically and horizontally, and the tidal straining process is dominant for the stratification process in all sampling periods. The semidiurnal tidal amplitude and phase had a homogeneously pattern at the profile, although in the presence of high amplitude current it may occur horizontal shearing with the greatest amplitudes in the channel. The residual flow showed a clear pattern of gravitational circulation, even under different conditions. Nevertheless, over the sampling periods, the residual flow was dominated by friction in the dry season and the topography in the rainy season. The residual flux founded for spring dry was considered atypical and caused due to weather conditions. Finally, the lateral flow showed greater variation in different seasons, with opposite patterns, a counterclockwise gyre in the dry and a clockwise gyre in the wet. The sediment transport was also inverse in both seasons, occurring import of sediment during the dry season and export during the wet season, probably related to lateral flow.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/2015
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