M2 Circulação movida pelo vento

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A circulação oceânica superficial é dominada pelo vento, que exerce uma força de arrasto na superfície do mar conhecida como tensão do vento. É precisamente essa tensão que coloca em movimento os grandes giros subtropicais e subpolares que dominam a circulação de todos os oceanos.

A teoria de Sverdrup relaciona o bombeamento vertical de Ekman, que ocorre quando o transporte de Ekman na superfície diverge ou converge, à vorticidade que o próprio campo de vento transmite ao oceano. Essa relação significa que, dentro do oceano, o transporte meridional de água é completamente determinado pela vorticidade do vento, sem exigir qualquer conhecimento da estratificação dessas águas.

A intensificação das correntes de margem oeste — a Corrente do Golfo, a Corrente de Kuroshio, a Corrente do Brasil, a Corrente das Agulhas e a Corrente das Malvinas — é uma consequência direta de como o parâmetro de Coriolis varia com a latitude. É essa variação que torna a solução de Sverdrup incapaz de satisfazer a condição exigida pela costa oeste de cada bacia oceânica sem recorrer a uma corrente de margem oeste intensa e estreita que fecha o giro.

A Corrente Circumpolar Antártica é a única grande corrente oceânica que consegue circundar todo o planeta sem que nenhum continente obstrua seu caminho. É a ausência dessas barreiras continentais, juntamente com o empuxo constante dos ventos de oeste, que impede que essa corrente se feche em um giro de Sverdrup, como ocorre com os giros subtropicais descritos anteriormente.

O comportamento esperado de todos esses giros inclui, em primeiro lugar, grandes giros subtropicais anticiclônicos que circulam no sentido horário no Hemisfério Norte e no sentido anti-horário no Hemisfério Sul, transportando coletivamente entre 30 e 100 milhões de metros cúbicos de água por segundo. Esse mesmo transporte se distribui de forma muito desigual entre uma corrente estreita e veloz na borda oeste, com pouco mais de 100 quilômetros de largura e velocidades entre 1 e 2 metros por segundo, e uma corrente de retorno interior muito mais lenta e ampla, com cerca de 1.000 quilômetros de largura e velocidades de apenas um centésimo a um décimo de metro por segundo. É precisamente a ação de bombeamento de Ekman que faz com que a água afunde, a uma taxa de apenas um milionésimo de metro por segundo, no centro desses giros anticiclônicos, enquanto essa mesma ação de bombeamento produz ressurgência nas latitudes onde se localizam os giros ciclônicos subpolares.

Assim, desde a tensão do vento com que este documento começa até à ressurgência subpolar com que termina, passando pelo equilíbrio de Sverdrup, pela intensificação das correntes da margem oeste e pela corrente circumpolar antártica que escapa a esse mesmo equilíbrio, o vento faz com que a circulação oceânica superficial se organize numa hierarquia de giros rápidos e estreitos ao longo das costas e giros lentos e amplos no interior de cada bacia.

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