Desenvolvimento de um modelo numérico hidrodinâmico tri-dimensional linear, para a simulação e a previsão da circulação na plataforma brasileira, entre 23ºe 26ºS

Harari, Joseph

doi:10.1590/s0373-55241985000200006

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“…(1979) analisaram as correntes na plataforma entre Cabo Frio e Cananéia, como parte de um projeto de hidrodinâmica costeira que proporcionou um significativo número de observações na plataforma sudeste do Brasil (Mesquita, 1983). No âmbito deste projeto, foram efetuadas medições pelágicas de maré, as quais foram analisadas por Mesquita & Harari (1987), e cujos resultados foram utilizados na implementação de um modelo numérico da circulação na plataforma, apresentado em Harari (1985). Neste modelo, são consideradas as circulações devidas às marés e aos efeitos meteorológicos de superficie, cujas simulações de maior interesse se encontram em e em .…”

Section: Introductionunclassified

Modelagem numérica da região costeira de Santos (SP): circulação de maré

Harari

Camargo

1998

Rev. Bras. Oceanogr.

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. Abstract: The Princeton Ocean Model (POM) was implemented for the coastal region of Santos (46°-47°W, 23°40' -24°30'S), with a regular grid ofresolution~I km and 11 sigma levels in the vertical. The model was used in tidal simulations, with the specification of the correspondent oscillations at the boundaries, computed through cotidal maps of the shelf. The model runs considering separately the lunar and solar principal components (M2 and S2), for 5 days each, and the 9 principal tidal constituents composed, for 31 days. The tidal analysis of the resulting time series allowed the obtention of maps with the cotidal lines and the axes of the surface current ellipses. These maps indicate the characteristics of the propagation of the tidal waves in the modeled area, with the spatial distributions of their elevations and currents. The most important aspects discussed in this study are: the contrast of the circulation intensities, between the deeper region and the internal shallow areas; the marked difIerences of current intensities in both sides of Santos Bay; the currents convergence / divergence in São Vicente and Bertioga Channels; tidal assimetries in the shallow regions; and the counterclockwise rotation of the currents in the coastal area. The model can be used for operational predictions of tides and tidal currents in the study area.. Resumo: Foi implementado o Princeton Ocean Model (POM) para a região costeira de Santos (46°-47°W, 23°40' -24°30'S), com grade regular de resolução~1 km e 11 níveis sigma na vertical. O modelo foi utilizado em simulações de maré, com a especificação das correspondentes oscilações nos contornos, calculadas com base em mapas cotidais da plataforma. O modelo foi processado considerando isoladamente as componentes principais lunar e solar (M2 e S2), cada qual por 5 dias, e com as 9 principais componentes de maré conjuntamente, por 31 dias. As análises de maré das séries temporais de resultados possibilitaram a composição de mapas com linhas cotidais e eixos das elipses de correntes de superficie. Esses mapas indicam as características da propagação das ondas de maré na área modelada, com as distribuições espaciais de suas elevações e correntes. Os aspectos de maior interesse no estudo realizado são: o contraste das intensidades das circulações, entre a parte mais profunda e regiões internas rasas; as marcantes diferenças de intensidade de correntes nos dois lados da Baía de Santos; a convergência / divergência das correntes nos Canais de São Vicente e de Bertioga; assimetrias de maré nas regiões rasas; e rotação anti-horária das correntes na área costeira. O modelo pode ser utilizado em previsões operacionais de marés e correntes de maré na área de estudo.

show abstract

Section: Introductionunclassified

Modelagem numérica da região costeira de Santos (SP): circulação de maré

Harari

Camargo

1998

Rev. Bras. Oceanogr.

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show abstract

“…Os registros existentes nessas estações consistem em séries temporais não simultâneas de alturas de maré, para cada um dos três pontos (Mesquita, 1983). As constantes harmônicas de amplitude (Hj) e de fase (Gj) das componentes astronômicas de maré Ot, Ot, Pt, Kt, N2, M2, S2, K2 e M3 foram então obtidas através da aplicação dos métodos de análise de maré -harmônico e da resposta (Franco, 1988; ~nk & Cartwright, 1966); os programas do método harmônico são relacionados em Franco & Harari (1987), sendo que os resultados fmais das análises nos três pontos de amostragem citados são apresentados em Mesquita & Harari (1984). Devido à impossibilidade de se realizar medições de maré em todos os pontos do contorno aberto, os valores de Hj e Gj de cada uma das componentes, nos demais pontos da borda da grade além dos três acima citados, foram obtidos através de interpolação linear.…”

Section: Condições De Contorno Lateraisunclassified

“…Para o modelo em qudtão, foi utilizado o Método Espectral de Galerkin, com funções base ortogonais da forma cosseno. Todos os detalhes sobre as equações do modelo, métodos de discretização e de resolução, etc são descritos em Harari (1984Harari ( , 1985.…”

unclassified

Simulação da propagação das nove principais componentes de maré na plataforma sudeste Brasileira através de modelo numérico hidrodinámico

Harari¹,

Camargo²

1994

Braz. j. oceanogr.

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“…In Brazil, several hydrodynamic and wave models have been implemented since the 1980s to simulate the influence of the astronomical and meteorological components of the TWL [24], investigate the oceanic circulation in the continental shelf [25], investigate local tidal characteristics [26], evaluate coastal interventions, and understand local littoral processes [27], among others. However, a series of limitations must be highlighted, for example, the lack of precise coupled bathymetric and topographic surveys hampers the accurate representation of the surf zone and seafloor features in shallow waters, as well as the assessment of coastal flooding due to storm surges.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Hydrodynamic and Waves Response during Storm Surges on the Southern Brazilian Coast: A Hindcast Study

Lima

Khalid

Miesse

et al. 2020

Water

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The Southern Brazilian Coast is highly susceptible to storm surges that often lead to coastal flooding and erosive processes, significantly impacting coastal communities. In addition, climate change is expected to result in expressive increases in wave heights due to more intense and frequent storms, which, in conjunction with sea-level rise (SLR), has the potential to exacerbate the impact of storm surges on coastal communities. The ability to predict and simulate such events provides a powerful tool for coastal risk reduction and adaptation. In this context, this study aims to investigate how accurately storm surge events can be simulated in the Southwest Atlantic Ocean employing the coupled ADCIRC+SWAN hydrodynamic and phase-averaged wave numerical modeling framework given the significant data scarcity constraints of the region. The model’s total water level (TWL) and significant wave height (Hs) outputs, driven by different sources of meteorological forcing, i.e., the Fifth Generation of ECMWF Atmospheric Reanalysis (ERA 5), the Climate Forecast System Version 2 (CFSv2), and the Global Forecast System (GFS), were validated for three recent storm events that affected the coast (2016, 2017, and 2019). In order to assess the potentially increasing storm surge impacts due to sea-level rise, a case study was implemented to locally evaluate the modeling approach using the most accurate model setup for two 2100 SLR projections (RCP 4.5 and 8.5). Despite a TWL underestimation in all sets of simulations, the CFSv2 model stood out as the most consistent meteorological forcing for the hindcasting of the storm surge and waves in the numerical model, with an RMSE range varying from 0.19 m to 0.37 m, and an RMSE of 0.56 m for Hs during the most significant event. ERA5 was highlighted as the second most accurate meteorological forcing, while adequately simulating the peak timings. The SLR study case demonstrated a possible increase of up to 82% in the TWL during the same event. Despite the limitations imposed by the lack of continuous and densely distributed observational data, as well as up to date topobathymetric datasets, the proposed framework was capable of expanding TWL and Hs information, previously available for a handful of gauge stations, to a spatially distributed and temporally unlimited scale. This more comprehensive understanding of such extreme events represents valuable knowledge for the potential implementation of more adequate coastal management and engineering practices for the Brazilian coastal zone, especially under changing climate conditions.

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Desenvolvimento de um modelo numérico hidrodinâmico tri-dimensional linear, para a simulação e a previsão da circulação na plataforma brasileira, entre 23ºe 26ºS

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Modelagem numérica da região costeira de Santos (SP): circulação de maré

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Simulação da propagação das nove principais componentes de maré na plataforma sudeste Brasileira através de modelo numérico hidrodinámico

Hydrodynamic and Waves Response during Storm Surges on the Southern Brazilian Coast: A Hindcast Study

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