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Wave climate variability along the coast of Brazil over te past century
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Abstract(s)
Changes in the atmosphere and ocean patterns and the intensification of extreme events in the past decades are often suggested as consequences of Climate Change. Understanding the wave climate and its long-term variability is crucial for environmental science and engineering applications. Wave climate studies in the South Atlantic Ocean are limited and there is a lack of observational data. This study aims to describe the evolution of the wave climate along the coast of Brazil in the last century, by performing statistical analysis of critical wave parameters (significant wave height – Hs; peak period – Tp; mean wave direction – Dir). The tool used was the first reanalysis of the 20th century (1900-2010, ERA-20C) developed by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). Regarding the evolution of the wave parameters, three behavioral groups were established: southern, central and northern regions. Overall, a strong seasonality of waves was observed with the most energetic waves occurred during the Austral winter, with exception of the north region, which showed its most energetic waves during the Austral summer. The analysis of the main South Atlantic climate indices showed that the key ones influencing the wave climate in the southern and central sectors are the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) and the Tropical South Atlantic Index (TSA) and in the northern region, the Atlantic Meridional Mode (AMM). The most relevant features of the wave climate temporal variability included, peaks of Hs and Tp in the 1910s and 1940s and a positive trend of significant wave height increase starting in the 1970s, with higher increasing rates for extreme waves than for mean conditions. This study concludes that the most likely reasoning behind this rising trend of Hs are the association to the Southern Annular Mode (SAM) and the AMM, the increased hurricane activity, and the upper oceanic warming.
Alterações nos padrões atmosféricos e oceânicos e a intensificação de eventos extremos nas últimas décadas são frequentemente sugeridos como uma das consequências das Mudanças Climáticas. Compreender o clima de ondas de um local é imprescindível para a ciência ambiental e as aplicações de engenharia. Os estudos de clima de ondas no Oceano Atlântico Sul são limitados a poucos dados observacionais. Recentemente, o Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts – ECMWF) divulgou a primeira reanálise do século XX (1900-2010, ERA-20C). Este estudo teve como objetivo descrever a evolução e variabilidade do clima de ondas ao longo da costa do Brasil no século passado por meio de análises estatísticas de parâmetros de ondas (altura significativa das ondas – Hs; período de pico – Tp; direção média das ondas – Dir). Em relação à evolução dos parâmetros de ondas, foram estabelecidos três grupos comportamentais: regiões sul, central e norte. No geral, foi observada uma forte sazonalidade das ondas e, em alguns casos, um padrão bimodal foi detectado. As ondas mais energéticas ocorreram durante o inverno austral, com exceção da região norte, que apresentou suas ondas mais energéticas no verão austral. Os principais índices climáticos que influenciam o clima de ondas nos setores sul e central do Brasil são a Oscilação Multidecadal do Atlântico (AMO) e o Índice do Atlântico Sul Tropical (TSA) e, na região norte, o Modo Meridional do Atlântico (AMM). As características mais relevantes da variabilidade temporal do clima de ondas no Brasil incluíram os picos de Hs e Tp nas décadas de 1910 e 1940 e uma tendência positiva de aumento de altura significativa de ondas a partir da década de 1970, com taxas de aumento maiores para ondas extremas do que para condições médias. Este estudo concluiu que os motivos mais prováveis para esta tendência crescente de Hs são a associação ao Modo Anular Sul (SAM) e ao AMM, o aumento da atividade de furacões e tempestades tropicais no Oceano Atlântico Norte e o aquecimento da camada superior do oceano como resultado do aquecimento global.
Alterações nos padrões atmosféricos e oceânicos e a intensificação de eventos extremos nas últimas décadas são frequentemente sugeridos como uma das consequências das Mudanças Climáticas. Compreender o clima de ondas de um local é imprescindível para a ciência ambiental e as aplicações de engenharia. Os estudos de clima de ondas no Oceano Atlântico Sul são limitados a poucos dados observacionais. Recentemente, o Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts – ECMWF) divulgou a primeira reanálise do século XX (1900-2010, ERA-20C). Este estudo teve como objetivo descrever a evolução e variabilidade do clima de ondas ao longo da costa do Brasil no século passado por meio de análises estatísticas de parâmetros de ondas (altura significativa das ondas – Hs; período de pico – Tp; direção média das ondas – Dir). Em relação à evolução dos parâmetros de ondas, foram estabelecidos três grupos comportamentais: regiões sul, central e norte. No geral, foi observada uma forte sazonalidade das ondas e, em alguns casos, um padrão bimodal foi detectado. As ondas mais energéticas ocorreram durante o inverno austral, com exceção da região norte, que apresentou suas ondas mais energéticas no verão austral. Os principais índices climáticos que influenciam o clima de ondas nos setores sul e central do Brasil são a Oscilação Multidecadal do Atlântico (AMO) e o Índice do Atlântico Sul Tropical (TSA) e, na região norte, o Modo Meridional do Atlântico (AMM). As características mais relevantes da variabilidade temporal do clima de ondas no Brasil incluíram os picos de Hs e Tp nas décadas de 1910 e 1940 e uma tendência positiva de aumento de altura significativa de ondas a partir da década de 1970, com taxas de aumento maiores para ondas extremas do que para condições médias. Este estudo concluiu que os motivos mais prováveis para esta tendência crescente de Hs são a associação ao Modo Anular Sul (SAM) e ao AMM, o aumento da atividade de furacões e tempestades tropicais no Oceano Atlântico Norte e o aquecimento da camada superior do oceano como resultado do aquecimento global.
Description
Keywords
Clima de ondas Altura significativa de onda Oceano atlântico sul Brasil ERA-20C