Dinâmica da corrente Norte do Brasil e vórtices em subsuperfície ao largo da margem equatorial brasileira

Abstract

RESUMO

Este trabalho analisou a climatologia e a variabilidade sazonal da estrutura vertical das correntes oceânicas ao longo da Margem Equatorial Brasileira (MEB), com ênfase na Corrente Norte do Brasil (CNB), na Subcorrente Norte do Brasil (SNB) e na dinâmica associada à retroflexão e à formação de vórtices de mesoescala. Foram utilizados dados de reanálise oceânica do GLORYS12V1 para o cálculo dos perfis verticais de velocidade, diagramas T–S, transporte de volume por meio da função de corrente e estatísticas de vorticidade relativa, incluindo a identificação e o rastreamento de vórtices com o algoritmo TRACK. Os resultados evidenciam a predominância da componente zonal da circulação na região, com a CNB apresentando núcleos superficiais intensos e um deslocamento para latitudes mais ao norte em direção ao oeste. A sazonalidade da circulação mostra máximos de intensidade e variabilidade durante o verão boreal, enquanto o outono boreal caracteriza-se por um enfraquecimento geral do sistema. Os diagramas T–S permitiram identificar as principais massas d’água presentes ao longo dos transectos, destacando a forte influência do aporte continental do rio Amazonas na porção oeste da MEB. O transporte de volume revelou padrões complexos, com predomínio do escoamento para o norte e a presença de núcleos de circulação reversa em determinadas faixas longitudinais e latitudinais, refletindo a interação entre a circulação equatorial e a retroflexão da CNB. A análise da variância da vorticidade e das estatísticas de vórtices evidenciou intensa atividade de mesoescala ao longo da MEB, especialmente na região de retroflexão e nas proximidades da plataforma continental. Observou-se forte coerência entre os padrões de variância e a distribuição espacial de vórtices ciclônicos e anticiclônicos, com marcada modulação sazonal. O estudo demonstra que a MEB é uma região de elevada complexidade dinâmica, onde processos de larga escala, mesoescala, topografia e forçantes atmosféricas atuam de maneira acoplada. A CNB emerge como elemento central na redistribuição de massa e propriedades, conectando a circulação equatorial à circulação tropical do Atlântico e desempenhando papel fundamental no balanço oceânico regional. ABSTRACT

This study analyzed the climatology and seasonal variability of the vertical structure of ocean currents along the Brazilian Equatorial Margin (BEM), with emphasis on the North Brazil Current (NBC), the North Brazil Undercurrent (NBUC), and the dynamics associated with retroflection and mesoscale eddy formation. Ocean reanalysis data from GLORYS12V1 were used to compute vertical velocity profiles, T–S diagrams, volume transport through the streamfunction, and relative vorticity statistics, including the identification and tracking of eddies using the TRACK algorithm. The results indicate the dominance of the zonal component of the circulation in the region, with the NBC exhibiting intense surface cores and a northward displacement toward the west. The seasonality of the circulation shows maxima in intensity and variability during boreal summer, while boreal autumn is characterized by a general weakening of the system. T–S diagrams allowed the identification of the main water masses along the transects, highlighting the strong influence of continental input from the Amazon River in the western portion of the BEM. Volume transport revealed complex patterns, with a predominance of northward flow and the presence of reversed circulation cores in specific longitudinal and latitudinal bands, reflecting the interaction between equatorial circulation and the NBC retroflection. The analysis of vorticity variance and eddy statistics evidenced intense mesoscale activity along the BEM, particularly in the retroflection region and near the continental shelf. A strong coherence was observed between variance patterns and the spatial distribution of cyclonic and anticyclonic eddies, with pronounced seasonal modulation. The study demonstrates that the BEM is a region of high dynamical complexity, where large-scale and mesoscale processes, topography, and atmospheric forcing act in a coupled manner. The NBC emerges as a key element in the redistribution of mass and properties, linking equatorial circulation to the tropical Atlantic circulation and playing a fundamental role in the regional oceanic balance.