Usando a decomposição em modos empíricos para determinação de fluxos turbulentos entre oceano/atmosfera
Abstract
Fluxos turbulentos são determinados diretamente através da covariância estatística
de medidas localmente obtidas. Além das dificuldades ambientais e instrumentais
encontradas na realização de medidas de alta frequência em regiões oceânicas, existe
uma fonte de incerteza inerente às estimativas de fluxos turbulentos na atmosfera que
é a contaminação desses pelos movimentos de mesoescala. Esse problema está diretamente
relacionado com a janela temporal em que as covariâncias são calculadas e a
lacuna espectral que separa os eventos turbulentos dos não-turbulentos. Nesse trabalho,
utilizamos uma metodologia baseada na Decomposição em Modos Empíricos que
permite a identificação da lacuna coespectral para cada intervalo em que os fluxos são
calculados. Além disso, essa nova metodologia possibilita a filtragem dos modos de oscilação
associados aos eventos não-turbulentos, permitido que seja usada uma janela
temporal em que os grandes turbilhões sejam suficientemente amostrados. Foram utilizadas
as medidas obtidas nos cruzeiros realizados pelos projetos HalocAST-2010 (leste
do Pacífico) e ACEx-2012 (Atlântico Sudoeste). O uso da nova metodologia em séries de
4 h resultou em um aumento nos valores absolutos dos fluxos médios de calor sensível,
latente e momento em comparação aos tradicionalmente calculados a partir de séries de
10 min. Isso mostra que, além da remoção da contribuição dos eventos de mesoescala,
uma melhor representação do transporte associado aos grandes turbilhões também foi
obtida. No caso do CO2, foi observada uma grande redução no valor absoluto dos fluxos
médios, sugerindo que essa medida possa estar sendo fortemente contaminada pelos
eventos não-turbulentos. Quando comparados com estimativas de bulk, os fluxos obtidos
pela nova metodologia apresentam menor espalhamento que os calculados a partir de
janelas de 10 min. A redução no espalhamento das medidas dos fluxos de CO2, possibilitou
a determinação de uma relação funcional da velocidade de transferência com a
velocidade do vento, que não pôde ser observada de maneira clara a partir das medidas
de 10 min.