Paulo Simionatto Polito.

O projeto é uma extensão dos esforços atribuídos a um consolidado grupo de pesquisadores que vem investigando a Circulação de Revolvimento Meridional no Atlântico (AMOC) através da manutenção de uma rede de observação in situ na parte oeste do Atlântico Sul, em 34,5#9702; S, desde 2009. Ele se destaca por abordar novos focos dentro da complexa dinâmica da AMOC. Tentaremos melhorar a quantificação do transporte da Água Antártica de Fundo (AABW), uma massa dágua que atua no ramo inferior da MOC e que carece de detalhamento na sua resolução espacial e temporal, motivo pelo qual a maioria dos modelos de circulação e de clima não con-seguem representá-la precisamente. Colaboraremos com grupos de modelagem climática para avaliar como podemos melhorar essa representatividade. Capacitaremos jovens pesquisadores em metodologias inovadoras, como i) machine learning como uma ferramenta para sintetizar dados de diferentes fontes para o cálculo de variáveis físicas, ii) propor uma inovação do modelo empírico que permite converter dados velocidade do som em perfis de temperatura e salinidade, e iii) integração desses dados com os de satélite, e outras fontes para inferir a dinâmica do interior do oceano, por meio de ferramentas da inteligência artificial.

O projeto é uma extensão dos esforços atribuídos a um grupo de pesquisadores quevem investigando a Circulação de Revolvimento Meridional no Atlântico (AMOC) através da manutenção de uma rede de observação in situ na parte oeste do Atlântico Sul, em 34,5#9702; S, desde 2009. O presente projeto se destaca por abordar novos focos dentro da complexa dinâmica da AMOC. Tentaremos melhorar a quantificação do transporte da Água Antártica de Fundo (AABW), uma massa dágua que atua no ramo inferior da MOC e que carece de detalhamento na sua resolução espacial e temporal, motivo pelo qual a maioria dos modelos de circulação e de clima não conseguem representá-la precisamente. Colaboraremos com grupos de modelagem climática para avaliar como podemos melhorar essa representatividade.

Este projeto, denominado OTIC, tem como foco principal dois pilares estratégicos: a descarbonização e a segurança operacional nas operações de offshore. A realização desses objetivos é impulsionada pela digitalização, utilizando tecnologias digitais para transformar e modernizar os processos.Essa missão é viabilizada pela vasta competência técnica e científica já consolidada internamente, a qual está distribuída entre diversos grupos de trabalho especializados nas tecnologias e inovações relacionadas aos dois temas centrais.

A pesquisa irá pesquisar os possíveis efeitos das mudanças climáticas na Corrente Circumpolar Antártica e na Frente Polar e suas influências nas conexões entre Antártica e América do Sul. Além disso, pretende-se investigar os efeitos atuais da retração das geleiras na Baía do Almirantado na fauna bêntica, comparando-os com dados coletados pelo IOUSP há quase 20 anos nos mesmo locais.

O interesse deste projeto é entender a variabilidade dos processos físicos que ocorrem no oceano Atlântico equatorial à oeste do
Arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP). O principal objetivo é desmembrar os principais mecanismos que atuam
especificamente nessa região, mas que sua origem pode ser traçada a distintos pontos da bacia. Investigaremos como os ondas
planetárias formadas no lado leste da bacia são modificadas ao atravessar o ASPSP e quanto desse sinal propagante é influenciado pela
Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) em escalas intra-anuais. Esse processo será identificado como a Conexão Leste-Oeste. Por
outro lado, investigaremos uma Conexão Sul-Norte, onde os sinais da Circulação de Revolvimento Meridional (MOC) será investigada
como a responsável pelas trocas interhemisféricas entre o Atlântico Sul e Atlântico Norte em escalas interanuais, influenciada pela ZCIT.
O estudo será conduzido através de uma estratégia abrangente onde diversas fontes de dados serão utilizadas para obtermos uma
descrição global dos processos que atuam na região de ASPSP e adjacências. Para tanto, utilizaremos dados provenientes de satélites,
derivadores de superfície, perfiladores Argo, boias do PIRATA e saídas um modelo numérico oceânico de alta resolução. Como um
aspecto inovador do projeto, planejamos fazer lançamento de derivadores de superfície a leste de ASPSP e implementar um algoritmo de
rastreamento de partículas lagrangeano para simular o deslocamento dos derivadores e ajudar a validar o modelo numérico a ser
utilizado

The general objective of this work is to test if the arrival of vortices from the ocean interior influence the flow of CB off the Santos Basin. These vortices can be observed in satellite altimetry data sets, however this same set does not solve the variability of the CB satisfactorily, as it has limited temporal and spatial resolutions and failure in coastal waters. Thus, we propose to study this process through numerical modelling associated with observational data.

Ondas de Rossby oceânicas transportam energia sem transportar uma quantidade significativa de matéria na direção de propagação de fase. Vórtices são definidos pela circulação fechada e aproximadamente circular; transportam águas com mínima troca de propriedades físicas por grandes distâncias. A descrição teórica dos dois fenômenos tem como base a conservação de vorticidade potencial num oceano delgado sobre um planeta esférico que gira. Sinais de meso e larga escala propagantes para oeste foram identificados como ondas de Rossby por vários autores desde 1996 usando dados de anomalia da altura da superfície do mar medidos por satélites. Esta identificação foi questionada recentemente, pois sinais semelhantes aos das ondas são produzidos por vórtices de mesoescala em diagramas zonais--temporais. Essa semelhança limita--se à velocidade de propagação zonal. A geometria dos vórtices é aproximadamente circular enquanto ondas formam anomalias alongadas perpendicularmente à direção de propagação. Há três questões que queremos abordar: (1) os parâmetros que caracterizam o campo de ondas (velocidade de fase, período, comprimento e amplitude) mudaram ao longo de 20 anos? (2) as ondas tem velocidade de fase compatível com o modelo linear ou com o não--linear? e (3) há uma coincidência entre a trajetória dos vórtices e a presença de cristas e cavados de ondas de Rossby? Para tal, este estudo propõe aperfeiçoar métodos baseados em filtros de resposta impulsiva finita e aplicá--los à última versão dos dados altimétricos multi--sensor de anomalia da altura da superfície do mar nos oceanos compreendidos entre as latitudes críticas e a banda equatorial.

Uma melhor compreensão de interações acopladas atmosfera-oceano tem o maior potencial para melhorar a predição do clima e do tempo. O papel destas interacções no Oceano Atlântico Sudoeste (OAS), no entanto, não é bem compreendido. O OAS é o berço de ciclones e da passagem frentes frias e atividades de oclusão. Mais estudos são necessários para entender como o OAS produz impactos no clima da América do Sul earticularmente sobre o Brasil. Isto é considerado tendo em vista que a variabilidade oceano/atmosfera tem o potencial de ter impacto no clima e, por extensão, impactos sociais que implicam na necessidade de adaptação e mitigação. O principal objetivo deste projeto de pesquisa é compreender a variabilidade do clima da América do Sul nos dias de hoje através da análise de dados observacionais de origem atmosférica e oceanográfica e analisar cenários de clima futuro usando dados de modelos de circulação global e simulações dinâmicas de downscaling através de modelos climáticos regionais (MCR). Como parte de seu componente observacional, uma matriz de bóias será implantada no OAS. A falta de dados, e em especial observações de superfície, tem sido um obstáculo enorme para uma melhor compreensão da influência da região sobre o clima do Brasil. Em paralelo, as propriedades superficiais serão monitorizadas através de satélite e será feita a comparação com as observações in-situ, e com dados históricos. Além disso, experimentos numéricos serão utilizados para testar hipóteses sobre a influência do OAS sobre mudanças climáticas no Brasil.

O projeto Caracterização Ambiental e avaliação dos Recursos Biogênicos Oceânicos e da Margem continental brasileira e zona oceânica adjacente (CARBOM) foi idealizado pelo esforço conjunto desse grupo interinstitucional de pesquisadores, com objetivos e hipóteses formuladas em torno de um tema central: o inventário do Carbono e dos elementos químicos associados à produção da matéria orgânica nos oceanos e seus fluxos anuais entre os compartimentos biogeoquímicos da margem continental brasileira e zona oceânica adjacente. Além disso, o projeto visa aplicar essas informações em experimentos de cunho sócio-econômico utilizando tecnologias avançadas e inovadoras para exploração sustentável de recursos pesqueiros e biotecnológicos. Ainda, o projeto pretende subsidiar políticas públicas ambientais, em escala nacional, ajudando a preservar e proteger a integridade física e biológica dos ecossistemas marinhos brasileiros. Na escala global, a rede INCT-OCEANOS/CARBOM visa monitorar os efeitos das mudanças climáticas sobre a integridade dos ecossistemas marinhos do Brasil e avaliar o papel dos processos oceanográficos no ciclo global do carbono. O esquema da Figura 1 ilustra as componentes da rede e sua integração multi-temática para a adequada abordagem desta questão.

Este trabalho se propõe a testar a hipótese de que o campo vetorial de
vento na superfície do mar está mudando numa escala inter--anual.
Variações no campo de ventos implicam em variações em seus derivados:
tensão de cisalhamento, divergência e rotacional. Isto se relaciona
diretamente com a dinâmica oceânica: a circulação oceânica de larga
escala é predominantemente horizontal e tem na tensão de cisalhamento
do vento sua principal forçante; a divergência superficial está
associada a processos convectivos e relaciona--se ao fluxo vertical de
empuxo nos oceanos; o rotacional está associado às velocidades
verticais na camada superior via dinâmica de Ekman. O aumento na
temperatura média superficial do planeta \shortciteimplica
que mais energia está disponível para o fluido geofísico. O aumento na
altura dos oceanos corrobora esta ideia, quer seja este aumento de
origem eustática ou termostérica }. Havendo mais
energia disponível, é plausível que a atmosfera responda com
correntes, vórtices e ondas mais intensas em várias escalas
espaço--temporais.

Este projeto propõe o estudo da variabilidade de vários aspectos da dinâmica da camada superior
dos oceanos através de dados coletados principalmente por satélites. Estes processos estão associ-
ados à dinâmica atmosférica através de fluxos de momentum, calor e massa, sendo que este plano
de trabalho tem os dois primeiros como pontos focais. O estudo se concentrará primariamente na
utilização de dados globais provenientes de múltiplos sensores a bordo de satélites oceanográfi-
cos. Ênfase será colocada na utilização os dados de sensores na banda de radar: escaterômetros,
radiômetros e altímetros. Estes sensores coletam dados independentemente da presença de nuvens
que impedem, por exemplo, a coleta de dados de sensores que operam na banda do visível e do
infra?vermelho.

A motivação principal deste projeto se baseia na constatação de que a distribuição espacial e temporal de perfis oceanográficos in­situ não é homogênea. O quadro se agrava se selecionarmos apenas os perfis que atinjam pelo menos 1000 m. Neste contexto um dos maiores vazios de dados é o grande giro subtropical do Atlântico Sul. Este problema pode ser parcialmente sanado através
da combinação de dados de (a) flutuadores perfiladores (Gould et al. 2004) ARGO2; (b) satélitesaltimétricos (Fu et al. 1994) e modelos numéricos, em particular reanálises e modelos climáticos acoplados. A partir do uso de séries dados em duas dimensões espaciais providos pelos satélites altimétricos combinados aos flutuadores ARGO e aos dados de modelos, reanálises e bóias fixas foi possível investigar vários aspectos dinâmicos e termodinâmicos de larga escala.

Este trabalho visa investigar aspectos relacionados às causas e conseqüências da variabilidade da salinidade no oceano Atlântico Sul e tropical. Para tanto, serão utilizados dados de satélites oceanográficos, dados in situ de bóias de deriva e fundeadas e dados hidrográficos
climatológicos.

Este projeto visa estabelecer uma página na internet para a distribuição de dados oceanográficos coletados por satélites, bóias fixas e de deriva.

Esta proposta de trabalho propõe a formação de um centro emergente para o estudo da dinâmica e termodinâmica dos oceanos e suas conexões com a meteorologia, oceanografia biólogica e química, utilizando dados globais provenientes de múltiplos sensores a bordo de satélites oceanográficos. Examinaremos dados globais de satélites contendo a anomalia da altura, temperatura e vento na superfície do mar, concentração de clorofila e vapor integrado na atmosfera. A variabilidade destes sinais, como mostram resultados preliminares, possui sinais característicos de vários regimes dinâmicos do oceano, tais como o El Niño, sazonalidade, ondas de Rossby, ondas de Kelvin equatoriais, ondas de instabilidade tropical e vórtices de meso-escala. Filtros digitais serão utilizados para separar as medidas originais em várias bandas do espectro espaço-temporal associadas a cada um destes regimes dinâmicos. Desta forma, poderemos analisar a significância, correlação e diferença de fase dos sinais de cada par de variáveis correspondente à uma mesma banda espectral. Poderemos, por exemplo, verificar se a diferença de fase entre a concentração de clorofila e a altura da superfície na banda das ondas de Rossby anuais é indicativa de advecção geostrófica horizontal ou movimento vertical das isopicnais. Em suma, faremos inferências quantitativas sobre processos de sub-superfície utilizando dados de satélites. Embora o ponto focal do projeto seja a oceanografia física, este centro emergente se caracteriza pela interdisciplinaridade. Isto fica evidente nos aspectos específicos dos quatro principais tópicos desta proposta. O primeiro deles é o estudo da interação oceano-atmosfera em várias escalas espaço-temporais. No segundo tópico a influência de regimes dinâmicos e termodinâmicos na concentração de fitoplâncton é abordada utilizando uma metodologia semelhante à do primeiro tópico. A terceira parte trata de vários aspectos do balanço de calor e inclui estimativas do fluxo na superfície, do calor armazenado e do fluxo de calor de Ekman. O quarto tópico apresenta um método inovador para o cálculo do fluxo de CO_2 da atmosfera para o oceano devido a produção primária nova, baseado em dados de altímetro. Além do desenvolvimento de pesquisas com dados de satélites, o Laboratório de Oceanografia por Satélites (LOS) do IOUSP está envolvido com o processamento e disponibilização de dados transmitidos por satélites ligados ao programa GOOS. O Global Ocean Observing System (GOOS) é um sistema de coordenação internacional para a observação, modelagem e análise de dados globais oceânicos. Sua missão é fornecer informações sobre a evolução histórica do estado dos oceanos e seus recursos, bem como aprofundar o conhecimento do papel dos oceanos nas mudanças climáticas. O Brasil, como membro participante do GOOS, vem desenvolvendo alguns projetos na área de oceanografia com o intuito de melhor entender e prever as variabilidades associadas à circulação do oceano Atlântico Sul e sua relação com os padrões climáticos regionais e globais. O proposta deste projeto é a elaboração de uma página oficial na internet do GOOS/Regional, englobando o GOOS/Brasil que distribuirá dados do projeto PIRATA e PNBOIA. Para 2006 serão integrados os dados do programa Global Sea Level Observing System (GLOSS/Brasil) e do Argo, programa internacional de flutuadores perfiladores verticais sobre os oceanos globais. Esta página será o portal das atividades ligadas ao esforço brasileiro para se alcançar os objetivos definidos pelo GOOS referentes ao monitoramento e análise de variáveis oceanográficas.

Complementar ao projeto CNPq 477959/2004-0

O objetivo central da proposta é a investigação do funcionamento e manutenção do ecossistema marinho sobre o Banco de Abrolhos, isando o entendimento de possíveis variações, bem como o gerenciamento racional de seus limitados recursos biológicos. A
abordagem a ser adotada considera o levantamento de processos reguladores ocorrentes em três escalas espaço-temporais distintas:
pequena (local), meso- (regional) e grande escalas. Os dados de satélites podem auxiliar na an\'alise observacional da interação
das correntes de contorno oeste (larga escala) com águas da plataforma continental.

Este trabalho visa a observação e a análise global de processos oceânicos em várias bandas espectrais e se baseia na integração de
 medidas feitas por vários satélites. O objetivo principal é investigar a interação oceano--atmosfera em várias escalas de espaço
 e tempo, integrando medidas obtidas por vários instrumentos orbitais.

Esta proposta visa o estudo da relação entre medidas superficiais da variabilidade da altura e do calor armazenado no Atlântico Sul. Anomalias de temperatura e salinidade causam variações na densidade que verticalmente integradas tornam-se anomalias da altura. Por outro lado, estas anomalias de temperatura integradas podem ser tratadas também como anomalias no calor armazenado. Desta forma, de perfis in-situ de temperatura e salinidade podemos obter medidas puntuais da altura e do calor armazenado na coluna d'agua. Invertendo-se o raciocínio acima, medidas da altura da superfície combinadas com estimativas dos coeficientes de expansão térmica e de contração halina permitem a conversão da altura da coluna d'agua em calor armazenado. Neste caso a salinidade é necessária para que se contabilize a correção devida a contração halina. Neste caso, a partir de medidas da altura da superfície livre podemos inferir o calor armazenado na coluna d'agua. Em termos práticos se propõe a comparação de estimativas de altura dinâmica e calor armazenado obtidos por duas fontes independentes de dados. Em um segundo passo estas medidas serão comparadas com resultados similares obtidos pelo modelo numérico para previsão climática do NCAR. Este modelo fornece vários cenários de 1900 a 2080 cuja variabilidade decorre de pequenas perturbações nas condições iniciais de temperatura. Da comparação com os vários cenários propostos pelo modelo poderemos avaliar as semelhanças e diferenças entre o que é medido e o que é previsto em termos de altura e calor armazenado no presente, com implicações para o futuro. Os altímetros provêm dados de anomalia da altura da superfície livre. Estes dados seriam combinados com dados climatológicos para gerar estimativas do calor armazenado. Os derivadores perfilantes ARGO são programados para periodicamente subirem de ~2000 m até a superfície coletando perfis de temperatura e salinidade. A partir destes perfis também é possível se estimar a altura dinâmica e o calor armazenado. Propomos duas fontes alternantivas de dados de altímetro: mapas interpolados combinando todos os altímetros disponíveis (Ssalto/Duacs) ou dados puntuais apenas dos satélites TOPEX e JASON, cujas medidas são mais precisas. Dados dos derivadores ARGO são distribuídos livremente via internet e contam hoje com uma base de 1452 derivadores. Destes, uma fração considerável está no Atlântico Sul e coletou nos últimos 4 anos aproximadamente 6000 perifs. Duas regiões onde há maior densidade de dados serão o foco principal deste estudo: uma faixa equatorial (5ºS-5ºN) e uma subtropical (30ºS-35ºS). Na região equatorial será dada atenção particular a ondas de Kelvin e de Rossby curtas. Na região subtropical o foco serão as ondas de Rossby longas anuais e semestrais. A análise das seções e dos perfis de salinidade e temperatura nos permitirá inferir a penetração vertical destes processos ondulatórios. Dependendo da disponibilidade local de dados in-situ, poderemos também fazer inferências sobre a representatividade dos primeiros modos baroclínicos verticais. Com esta comparação poderemos avaliar a precisão das inferências sobre a variabilidade da altura e do calor armazenado obtidas a partir dados altimétricos e a partir de modelos numéricos. Os resultados deste estudo serão relevantes pois dão uma base quantitativa à utilização de dados altimétricos para estudos climáticos sobre o fluxo e o armazenamento de calor no Atlântico Sul. As estimativas de erro obtidas neste estudo poderão ser úteis para a assimilação de dados in-situ e de satélite por modelos numéricos de previsão oceânica e climática. As possíveis inferências sobre a representatividade estatística dos modos baroclínicos são de particular interesse para estudos que se utilizem de modelos numéricos de camadas.

Projeto complementar ao FAPESP 01-06921-3

Este trabalho visa a observação e a análise global de processos oceânicos em várias bandas espectrais e se baseia na integração de medidas feitas por vários sensores independentes. Estes processos são encarados como um ponto de contato entre a oceanografia física e a meteorologia, oceanografia biólogica e química, dai o caráter eminentemente interdisciplinar do projeto. Entre os objetivos podemos citar a) o estudo da interação oceano­atmosfera em várias escalas de espaço e tempo utilizando filtros digitais, estimar a relevância estatística, correlação e diferença de fase entre pares de variáveis e discutir processos físicos relevantes face à estas estimativas; b) estimativa das várias componentes do balanço de calor na superfície. O enfoque é o estudo da variabilidade em escalas temporais desde
 mensais até mudanças climáticas.

Projeto aprovado pela NASA sob número NAG5-10639 em parceria com o Dr. J. P. Ryan como investi-
gador principal, Dr. P. G. Strutton, Dr. F. P. Chavez, (MBARI), Dr. Y. Chao, (NASA/JPL) e Dr.
F. Chai, (U. Maine).