OCEANOGERAL.7

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Disciplina: 
INTRODUÇÃO À 
OCEANOGRAFIA 
Aula 7 
<OCEANOGERAL.7> 
 
 UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA 
 DEPARTAMENTO DE SISTEMÁTICA E ECOLOGIA 
 Prof. Tarcisio A. Cordeiro 
2011 
Estação oceanográfica à bordo do 
R.V. Seward Johnson, NE Brasil. 
© 2000, M. Carroll 
http://www.ufpb.br/
INTERAÇÕES 
OCEANO - ATMOSFERA 
AULA 7.2 OCEANOGRAFIA FÍSICA Vórtices atmosféricos na Ilha de 
Guadalupe. Earth Observatory 
http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NewImages/images.php3?img_id=4487
• AULA 7.3 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
INTRODUÇÃO À OCEANOGRAFIA FÍSICA 
 
A oceanografia física é o estudo dos processos físicos no oceano e da interação do oceano com a 
atmosfera. Os oceanógrafos físicos estudam correntes, marés, ondas, e convecções no oceano, 
ao longo das costas e na zona de arrebentação e ainda, o balanço de calor do oceano, incluindo o 
aquecimento solar, a evaporação, o fluxo de radiação infravermelha para dentro e para fora do 
mar, o transporte do calor e do sal por correntes. O objetivo de seu trabalho é compreender a 
natureza e funcionamento dos oceanos, o papel do oceano no clima e nas eras glaciais, fazer 
predições sobre alguns fenômenos tais como o El Niño, tsunamis, marés e a influência do oceano 
sobre o clima local. Os oceanógrafos físicos constroem freqüentemente modelos numéricos de 
movimentos do oceano e de interações com outros sistemas da Terra (fig. abaixo), e ainda, 
desenvolvem instrumentos para serem usados em navios e em satélites (Ocean World). 
Segundo o Prof. Carlos Lentini (UFBA, 
PDF), oceanografia física é o estudo do 
movimento dos fluidos nos oceanos. O 
seu objetivo é o entendimento destes 
processos nas várias escalas espaciais 
e temporais, a simulação destes 
processos e se possível, a previsão 
destes processos. Os oceanógrafos 
físicos estudam a distribuição das 
propriedades físicas da água do mar, 
salinidade, temperatura, pressão e 
densidade; bem como sua relação com 
a circulação. 
http://oceanworld.tamu.edu/resources/definitions.htm
http://oceanworld.tamu.edu/resources/definitions.htm
http://oceanworld.tamu.edu/resources/definitions.htm
http://www.oceanografia.ufba.br/ftp/Introducao_Oceanografia/fisica_3.pdf
http://www.oceanografia.ufba.br/ftp/Introducao_Oceanografia/fisica_3.pdf
http://www.oceanografia.ufba.br/ftp/Introducao_Oceanografia/fisica_3.pdf
• AULA 7.4 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Para todos os efeitos, considera-se que os raios 
solares chegam a toda superfície do globo em 
linhas paralelas. Imagine-se uma máscara 
colocada à frente do globo, com uma janela de 
100 km2 colocada sobre o Equador; uma área 
equivalente seria aquecida na superfície. Se 
movermos a janela para 30º de latitude, veremos 
a mesma quantidade de energia distribuída 
agora por aprox. 116 km2. Aos 60º de latitude, a 
mesma quantidade de energia irá se distribuir 
por mais de 200 km2. Esse quadro já explica a 
diminuição da temperatura do equador para os 
pólos, mas só em parte. 
OCEANO E ATMOSFERA – SISTEMAS ACOPLADOS 
 
Tanto o oceano como a atmosfera são fluídos e por isso, apresentam alguns comportamentos 
semelhantes. A superfície de contato entre os dois é muito extensa, o que dá origem a um 
sistema de interdependência, o que acontece em um deles irá provocar alterações no outro. As 
correntes marinhas superficiais e as ondas, são conseqüência direta dos padrões dos ventos 
globais. Por outro lado, a maior parte da energia que impulsiona o clima, estão nos oceanos. 
A energia solar é a fonte de toda a circulação atmosférica e oceânica, e ainda do clima, que 
tem aí a sua origem. Isso se deve à forma esférica da Terra, sua rotação e inclinação em seu 
próprio eixo e em torno do Sol. Para entender o processo, podemos inicialmente imaginar um 
globo e observar de que forma a radiação solar incide sobre a sua superfície. 
Adaptado de Kolars, J. & Nystuen, J. D. 1975. 
Physical Geography, McGraw Hill, 312 pp. In 
Arlinghaus, S. Univ. Michigan. 
http://www-personal.umich.edu/~sarhaus/courses/NRE530_F1998/INDEX.HTM
http://www-personal.umich.edu/~sarhaus/courses/NRE530_F1998/INDEX.HTM
http://www-personal.umich.edu/~sarhaus/courses/NRE530_F1998/INDEX.HTM
http://www-personal.umich.edu/~sarhaus/courses/NRE530_F1998/INDEX.HTM
• AULA 7.5 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Imagem adaptada de NOAA 
A CIRCULAÇÃO DA ATMOSFERA COMO CONSEQUENCIA 
DO AQUECIMENTO DIFERENCIADO - SAZONALIDADE 
 
Agora, uma vez incluída a rotação da Terra em seu próprio eixo, vamos considerar os efeitos da 
rotação da Terra em torno do Sol. O eixo de rotação da Terra possui um inclinação de 23,5º em 
relação ao plano da eclíptica, o plano no qual a Terra orbita o Sol. Isto significa que as latitudes 
de 23,5º Norte e Sul, receberão a radiação solar num ângulo de 90º em uma determinada época 
do ano. Significa também, que o cinturão térmico do planeta se deslocará numa amplitude de 47º, 
passando pelo Equador, completando um ciclo a cada ano. 
Por exemplo, nos dia 22 de junho o Sol fica a 90º sobre a latitude de 23,5º N, também chamada 
de trópico de câncer. No dia 22 de dezembro, o Sol estará a pino sobre o trópico de Capricórnio, a 
23,5º S. Essas datas são conhecidas como os dias do solstício, se estivermos no hemisfério onde 
há o verão, vamos experimentar o dia 
mais longo do ano, se for no hemisfério 
onde há o inverno, será o dia mais curto 
do ano. 
Nas datas de 23 de setembro e 21 de 
março ocorre o equinócio; o dia e a noite 
terão a mesma duração em todo o planeta 
porque o Sol estará situado diretamente 
sobre o Equador. A insolação da superfície 
terrestre é homogênea nesse período, a 
estação do ano será o outono ou a 
primavera, dependendo do hemisfério. 
ECLÍPTICA 
http://www.srh.noaa/
• AULA 7.6 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
A CIRCULAÇÃO DA ATMOSFERA COMO CONSEQUENCIA 
DO AQUECIMENTO DIFERENCIADO - CICLOS LONGOS 
 
Além da sazonalidade, outros ciclos interferem na forma como a Terra é aquecida pelo Sol, 
entretanto estes ciclos são muito longos em referência ao tempo de vida do ser um humano. 
 Excentricidade – existe uma variação na forma da orbita da Terra ao redor do Sol, hora mais 
circular, hora mais elíptica, que podem resultar em variações de temperatura média na superfície 
da Terra. O ciclo dura aproximadamente 100.000 anos. 
 Obliqüidade – o eixo de rotação da Terra também apresenta uma oscilação em relação ao plano 
da órbita, variando de 21,5° a 24,5° (no momento a 23,5 °). Este ciclo tem uma duração de aprox. 
41.000 anos. 
 Precessão – o eixo da Terra oscila de forma a descrever um circulo, apontando para diferentes 
pontos do espaço, num ciclo de 25.770 anos. 
Excentricidade (modificado de: Wikipedia), obliquidade (mod. Portal do Astrônomo) e precessão (PRISMA). 
Vega Polaris 
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Eccentricity_zero.svg
http://www.portaldoastronomo.org/noticia.php?id=469
http://cftc.cii.fc.ul.pt/PRISMA/capitulos/capitulo2/modulo2/topico5.php
O CALOR NO OCEANO E NA ATMOSFERA 
 
Como visto, a quantidade de energia solar disponível por 
unidade de área na superfície da Terra diminui com o 
aumento da latitude por uma questão de geometria; mas 
além disso existe ainda a reflexão da luz solar, que também 
aumenta com a latitude (aula 6, slide 38) e com o alto albedo 
das calotas polares, intensificando a desigualdade no 
aquecimento da Terra. Como resultado, em termos de 
energia observamos um balanço positivo nas baixas 
latitudes, e um balanço negativo nas altas (figura ao lado). 
Observando o balanço de energia nas diferentes latitudes 
podemos nos perguntar: como é possível serem irradiadas 
300 cal nas regiões polares, se foram recebidas menos de
 
• AULA 7.7 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
c
a
l/
c
m
2
/d
ia
 
latitude 
Adaptado de Schmiegelow, 2004. 
200 cal? Ou ainda: porque as regiões equatoriais não se aquecem ainda mais? O fato é que 
parte da energia irradiada nos pólos foi transportada pela atmosfera e pelo oceano, a partirde 
latitudes mais baixas. A circulação atmosférica e a oceânica trabalham juntas distribuindo o 
excesso de energia solar dos trópicos para os pólos, equalizando o clima da Terra. 
A forma como o transporte da energia acumulada nos trópicos se distribui pelo planeta acontece 
segundo alguns padrões e se devem à algumas características dos fluídos, tais como a 
expansão e contração térmica da água e do ar, equilíbrio isostático e calor latente de 
evaporação. A rotação e inclinação da Terra em torno do Sol estabelece os padrões sazonais, as 
estações do ano, e a rotação da Terra em seu próprio eixo irá influenciar no deslocamento de 
massas de água e de ar. A conjunção de todas essas forças dão a forma naquilo que nós nos 
acostumamos a chamar de clima da Terra. 
• AULA 7.8 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA 
 
A atmosfera é a camada de gases, vapor e poeira que se estendem da superfície da Terra até 
aproximadamente 10.000 km de altitude, tornando-se cada vez mais rarefeita com a altitude mas 
ainda presa pela atração gravitacional da Terra. Os gases e outros materiais que formam a 
 
 Gas Symbol Content 
 Nitrogen N2 78,084% 
9
9
,9
9
8
%
 
 Oxygen O2 20,947% 
 Argon Ar 0.934% 
 Carbon Dioxide CO2 0.033% 
 Neon Ne 18,2 ppm 
 Helium He 5,20 ppm 
 Krypton Kr 1,10 ppm 
 Sulfur dioxide SO2 1,00 ppm 
 Methane CH4 2,00 ppm 
 Hydrogen H2 0,50 ppm 
 Nitrous Oxide N2O 0,50 ppm 
 Xenon Xe 0,09 ppm 
 Ozone O3 0,07 ppm 
 Nitrogen dioxide NO2 0,02 ppm 
 Iodine I2 0.01 ppm 
 Carbon monoxide CO trace 
 Ammonia NH3 trace 
Fonte: NOAA, EUA 
atmosfera nos permitem a respiração, nos protege da 
radiação e de pequenos corpos do espaço exterior, 
contém umidade (nuvens), permitem a combustão de 
forma controlada e uma temperatura amena em relação 
a outros planetas. Em suma, a atmosfera é a bolha 
protetora dentro da qual nós vivemos. 
Apenas quatro gases perfazem quase 100 % de sua 
composição. O mais comum é o nitrogênio, por diluir o 
oxigênio, acaba desacelerando os processos de 
combustão. O nitrogênio também é um elemento 
indispensável na formação da matéria viva, usado na 
composição das proteínas. O oxigênio atmosférico teve 
origem como um subproduto da fotossíntese e também é 
usado por todos os seres vivos. O argônio é um gás 
nobre e pouco reativo, por isso é usado em soldas e em 
lâmpadas incandescentes. O dióxido de carbono é 
assimilado pelas plantas no processo da fotossíntese e 
também age como um cobertor planetário, impedindo o 
escape do calor para o espaço exterior. 
http://www.srh.noaa.gov/jetstream/atmos/atmos_intro.htm
ESTRUTURA DA ATMOSFERA 
 
A atmosfera se modifica com a altitude e são reconhecidas cinco camadas distintas 
(figura ao lado), identificadas por suas características em relação à temperatura, 
composição química, movimento e densidade. Cada camada é separada por 
transições, um forte gradiente de alguma de suas características, que recebe o 
sufixo “pausa”, isto é o equivalente à termoclina e haloclina no oceano. 
• AULA 7.9 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
500 km 
85 km 
6 - 20 km 
50 km 
Troposfera, é camada inferior da atmosfera e é onde a vida e quase todo o clima ocorrem. A 
espessura da troposfera varia com a latitude, enquanto no Equador ela mede de 18 a 20 km, 
chega a apenas 9 km acima dos 50º de latitude, e a 6,5 km nos pólos. A concentração de 
gases diminui com a altitude, o ar se torna rarefeito e pobre em oxigênio, o que limita a 
aviação comercial aos 11 km de altitude. A temperatura também diminui com a altitude, 
chegando a -50ºC. A camada de transição entre a troposfera e a camada sobrejacente chama-
se tropopausa, e ambas são conhecidas como atmosfera inferior. 
Estratosfera, se estende da tropopausa até 50 km de altitude, contém cerca de 19% dos 
gases atmosféricos e muito pouco vapor de água. A temperatura se eleva com a altitude, de 
aprox. -60 até -15ºC, junto à estratopausa. Na camada inferior da estratosfera, entre 15 e 30 
km, o oxigênio encontra radiação ultravioleta suficiente para se transformar em ozônio, criando 
uma camada (de ozônio) quase opaca ao ultravioleta, responsável pelo aumento de 
temperatura. É uma camada com ventos calmos, onde os gases se movimentam lentamente. 
Estratosfera, estratopausa, mesosfera e mesopausa são chamadas coletivamente de 
atmosfera média. 
Mesosfera, se localiza entre 50 e 85 km de altitude. Aqui os gases são ainda mais rarefeitos 
que na estratosfera, de forma que o aquecimento produzido pelo acúmulo de radiação 
ultravioleta não se faz mais sentir; assim a temperatura diminui com o aumento da altitude para 
até -120ºC, junto à mesopausa. No entanto as moléculas de gases estão concentradas o 
suficiente para desacelerar e volatilizar meteoritos. 
Wikipedia 
http://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_atmosphere
ESTRUTURA DA ATMOSFERA (cont.) 
 
Termosfera, acima da mesopausa e até 690 km de altitude, é ainda mais rarefeita, somente a radiação solar de 
alta energia é absorvida: raios x e ultravioleta. Nesse ambiente a radiação solar penetra livremente, o que eleva 
a temperatura até 2.000ºC; contudo, se fosse possível colocar a mão nua nessa atmosfera, sentiríamos muito 
 
• AULA 7.10 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
frio. Isso acontece porque as moléculas de gases se 
encontram muito afastadas umas das outras. Na 
camada mais baixa da termosfera ainda existem 
ondas de gravidade semelhantes às marés, 
provocadas pelo aquecimento dos gases durante o 
dia. A estação espacial internacional orbita na parte 
mais alta da termosfera. É ainda a camada onde 
ocorre a ionosfera, que reflete as ondas de rádio e dá 
origem a aurora boreal. A transição com a camada 
sobrejacente é chamada termopausa. 
Exosfera, é a camada mais externa da atmosfera, 
podendo chegar até os 10.000 km de altitude. Nesta 
camada os gases presentes são os de menor peso 
atômico, principalmente o hidrogênio, hélio, dióxido de 
carbono e, em sua parte inferior, chamada de 
exobase, encontramos o oxigênio atômico. Na 
exobase está o nível crítico, definido de duas formas: 
i) a altitude acima da qual a colisão entre átomos é 
desprezível e, ii) a altitude aonde os átomos 
apresentam trajetória balística. Somente a partir da 
exosfera moléculas de gases podem escapar para o 
espaço e ainda, é onde os satélites artificiais são 
posicionados. 
Imagem: UCAR in: TonyDude 
http://www.ucar.edu/learn/1_1_1.htm
http://tonydude.net/NaturalScience100/Topics/2Earth/3atmosphere.html
• AULA 7.11 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
ESTRUTURA DA ATMOSFERA (cont.) 
 
A composição e a concentração de gases se 
modifica com a altitude, isto se reflete na 
forma como a energia solar é absorvida, 
transmitida ou refletida. Como conseqüência, 
observamos um perfil de temperatura 
característico, que também é utilizado na 
delimitação das camadas da atmosfera (figura 
ao lado). 
Alterações na composição química da 
atmosfera, ou na espessura de alguma de 
suas camadas, teriam conseqüências sobre 
os níveis de radiação e o sobre o clima na 
superfície terrestre. Podendo, inclusive, 
interferir na sua capacidade de abrigar a vida 
na forma como a conhecemos. 
Nas últimas décadas a camada de ozônio tem 
sido objeto de muita discussão na mídia e no 
meio político, devido ao reconhecimento de 
que sua destruição pode causar uma grande 
redução na atividade biológica global, um dos 
sintomas é o aumento na incidência de 
doenças de pele em humanos. 
Imagem: University Corporation for 
Atmospheric Research, UCAR. 
http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/images/profile_jpg_image.html
• AULA 7.12 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
ESTRUTURA DA ATMOSFERA (cont.) 
 
Variação na densidade e temperatura em função da altitude (Wikipedia). 
http://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_atmosphere
• AULA 7.13 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
A CIRCULAÇÃO DA ATMOSFERA 
 
Vamos imaginar um planeta com uma superfície lisa e 
uniforme, que não girasse em seu próprioeixo e que 
completasse sua órbita em 40 h, sendo essa a duração 
de seu dia. A circulação da atmosfera seria muito 
simples e o clima bem homogêneo. O Equador mais 
aquecido, iria irradiar calor para o ar, o qual, por 
expansão térmica, ficaria menos denso e se elevaria na 
atmosfera. Isso criaria uma área de baixa pressão na 
região equatorial, para onde outra quantidade de ar 
superficial irá se dirigir, se aquecer e se elevar. 
Nas regiões polares o ar arrefecido se tornaria menos 
denso e desceria da alta atmosfera em direção à 
superfície, criando uma região de alta pressão. Assim 
seriam formadas duas gigantescas células de 
convecção*, uma em cada hemisfério. Os ventos só 
apresentariam duas direções, alinhadas com o eixo 
Norte-Sul da Terra. Este sistema atmosférico ideal 
sofreria muita interferência se adicionássemos rotação 
ao planeta. Na Terra, como em outros planetas, a 
rotação dá origem ao efeito de Coriolis. Lutgens, F. K. & Tarbuck, E. J. 2000. The 
Atmosphere: An Introduction to Meteorology 
(8ª ed). Prentice Hall. 512 pp. In John P. 
Stimac, East. Illinois University. 
*Convecção, radiação e condução são formas de transmissão 
de calor, na convecção o calor é transportado por correntes de 
algum fluído. 
http://www.ux1.eiu.edu/~jpstimac/1400/circulation.html
http://www.ux1.eiu.edu/~jpstimac/1400/circulation.html
http://www.ux1.eiu.edu/~jpstimac/1400/circulation.html
http://www.ux1.eiu.edu/~jpstimac/1400/circulation.html
http://www.ux1.eiu.edu/~jpstimac/1400/circulation.html
http://www.ux1.eiu.edu/~jpstimac/1400/circulation.html
• AULA 7.14 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Imagens: Wikipédia 
EFEITO DE CORIOLIS 
 
O efeito de Coriolis recebeu esse nome em 
homenagem ao cientista francês Gaspard-Gustave 
Coriolis, que o descreveu em 1835, permitindo a 
interpretação e previsão de diversos fenômenos na 
superfície da Terra, tais como o movimento das massas 
de ar, a circulação de água oceânica, o desvio na 
trajetória de projéteis de longo alcance e a modificação 
no plano do movimento de um pêndulo, como foi 
demonstrado no famoso 
experimento de Foucault 
no Pantheon, em 1851. 
 HEMISFÉRIO HEMISFÉRIO 
 NORTE SUL 
O efeito de Coriolis existe somente em sistemas aonde pelo 
menos um componente apresenta um plano em rotação. A 
fórmula foi obtida a partir das leis da inércia, todavia o efeito 
não é uma aceleração propriamente dita, e por esse motivo o 
termo força de Coriolis, embora muito usado, parece ser 
inadequado. 
O fenômeno descrito por Coriolis pode ser entendido como 
resultado da soma de dois movimentos. No primeiro temos a 
velocidade e direção de um corpo em relação a um eixo em 
rotação e, no segundo temos a velocidade angular do eixo ou 
de corpos solidários ao eixo. Mais em Alice M. Grimm, UFPR. 
Gustave Coriolis, França, 1792 –
1843, foi matemático, engenheiro 
mecânico e cientista. 
http://en.wikipedia.org/wiki/Coriolis_effect
http://en.wikipedia.org/wiki/Foucault_pendulum
http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap7/cap7-3.html
• AULA 7.15 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
EFEITO DE CORIOLIS 
 
A velocidade angular de qualquer ponto sobre a Terra será 
sempre a mesma, 360º em 24 h. Já a velocidade linear com a 
qual um ponto sobre a Terra descreve um arco vai depender da 
latitude. Assim, alguém posicionado sobre o Equador estará se 
deslocando no espaço a uma velocidade aproximada de 1.600 
km/h, se estiver localizado a 30º de latitude, a velocidade será 
de 1.400 km/h, e aos 60º, 800 km/h (figura ao lado). Essas 
diferenças de velocidade produzem os seguintes efeitos em 
corpos se deslocando sobre o globo (Wikipedia): 
 
a) Se a velocidade é paralela à rotação, como no Equador, 
o efeito de Coriolis é zero. 
b) Se a velocidade é em direção ao eixo, o efeito é na 
direção da rotação. 
c) Se a velocidade é em direção para fora do eixo de 
rotação, o efeito é em direção contrária a da rotação. 
d) Se a velocidade é na direção da rotação, o efeito é em 
direção para fora do eixo de rotação. 
e) Se a velocidade é contra a direção da rotação, o efeito 
é em direção ao eixo. 
hemisfério 
norte 
direção 
trajetória 
Ao lado: mísseis balísticos (uma vez lançados, não podem mudar sua 
direção) estarão sujeitos ao efeito de Coriolis. No hemisfério Norte serão 
desviados para a direita; no hemisfério Sul, para a esquerda. 
http://en.wikipedia.org/wiki/Coriolis_effect
• AULA 7.16 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Lutgens, F. K. & Tarbuck, E. J. 2000. The 
Atmosphere: An Introduction to Meteorology 
(8ª ed). Prentice Hall. 512 pp. In John P. 
Stimac, East. Illinois University. 
A CIRCULAÇÃO DA ATMOSFERA 
 
Uma vez adicionada a rotação da Terra, e o efeito de 
Coriolis no sistema de circulação atmosférica, vamos 
encontrar agora três células de convecção em cada 
hemisfério: as células de Hadley, de Ferrel e Polares. 
Um cinturão de baixa pressão se forma na região 
equatorial, a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), 
onde predominam ventos fracos, calmarias e chuva 
intensa. Na linguagem dos antigos marinheiros, os ventos 
eram chamados de doldrums, significando agonia, tédio 
ou melancolia, porque era comum a nave ficar parada no 
meio do oceano. O perigo não era grande porque a 
precipitação permitia aos tripulantes das caravelas 
acumularem água. 
Zonas de alta pressão se formam nas regiões 
subtropicais, aos 30º de latitude, onde massas de ar frio 
no alto da troposfera descem à superfície e divergem em 
todas as direções. Os ventos tropicais podem seguir para 
a ZCIT para formar os ventos alísios, que por serem 
persistentes e confiáveis, eram conhecidos por trade 
winds, ventos do comércio, Os ventos podiam seguir 
também para as altas latitudes, formando os westerlies, 
ventos de oeste, em conformidade com o efeito de 
Coriolis. 
Ferrel 
cell 
Polar 
cell 
http://www.ux1.eiu.edu/~jpstimac/
A CIRCULAÇÃO DA ATMOSFERA (cont.) 
 
Como nos 30º de latitude os ventos não tem direção 
definida, as caravelas podiam ficar presas e a ausência 
de chuvas obrigava a tripulação a jogar os cavalos e 
outros animais pela borda para economizar água, daí o 
nome horse latitudes. 
As frentes polares se formam nas latitudes entre 50 e 
60º, onde a pressão é baixa e a precipitação é alta, 
com ventos fortes. A célula Polar possui estrutura 
simples, massas de ar descem do topo da troposfera 
até os pólos e formam ventos desviados para oeste, 
chamados de polar easterlies, ventos polares de leste. 
As correntes de jato (jet streams) são correntes de ar 
muito velozes, 60 a 125 km/h que ocorrem na alta 
troposfera ou na estratosfera, contornando a Terra com 
um curso ondulante. Essas correntes de ar foram 
descobertos durante incursões aéreas na segunda 
guerra mundial, quando as primeiras aeronaves 
chegaram a tal altitude. As causa para a ocorrência das 
correntes de jato tem a ver com a rotação vertical das 
massas de ar que acontece nos limites entre as células 
de convecção, acelerados pelos ventos muito fortes 
que ocorrem na tropopausa (Wikipedia). 
• AULA 7.17 OCEANOGRAFIA FÍSICA Imagens modificadas de: 
 East. Illinois University. 
http://en.wikipedia.org/wiki/Jet_stream
http://www.ux1.eiu.edu/~jpstimac/
• AULA 7.18 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
A CIRCULAÇÃO DA ATMOSFERA - O QUADRO REAL 
 
A somatória de todos os aspectos relacionados com a circulação atmosférica apresentados até 
agora produzem um padrão extremamente complexo de células de convecção. Apesar da sua 
estrutura em mosaico e de que esta varia significativamente de ano para ano, a circulação 
atmosférica global se mantém relativamente constante. 
Sistemas meteorológicos isolados, como as depressões das latitudes médias e as células 
convectivas tropicais, ocorrem ao "acaso" e é por isso que o tempo não pode ser previsto com 
muita antecedência, até um máximo de um mês, em termos teóricos. Na prática as previsões não 
alcançammais de 10 dias. Apesar disso, a média destes sistemas, ou seja, o clima, é bastante 
estável. 
Ao lado, células de 
Hadley interpretadas a 
partir do espaço. 
Velocidades verticais 
médias em Julho, de 
1979 a 2001, a 500 hPa 
(hectopascal = milibar). O 
ar ascendente, valores 
negativos, concentra-se 
junto ao equador térmico, 
enquanto o ar 
descendente, valores 
positivos, é mais difuso. 
Wikimedia 
http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Omega-500-july-era40-1979.png
CICLONES E ANTICICLONES 
 
Os ciclones são áreas de baixa pressão e geralmente exibem isóbaras quase circulares. Se as 
isóbaras forem alongadas, com a pressão mais baixa perto do centro, são chamadas de 
calhas. O ar entra em uma área de baixa pressão por todas as direções e no hemisfério norte o 
efeito de Coriolis desvia o sentido do vento à direita de seu trajeto. Isto cria uma rotação anti-
horário em torno do centro de baixa e uma convergência perto do centro do sistema. Enquanto 
o ar colide perto do centro é forçado para o alto onde então ocorre uma divergência, quando o 
ar se afasta do centro do sistema. A divergência no nível mais alto é necessária para o sistema 
se manter, caso contrário o centro do sistema se encheria de ar e o gradiente horizontal de 
pressão desapareceria. 
• AULA 7.19 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Geology.UFL 
Os anticiclones são as áreas de alta pressão 
que exibem isóbaras quase circulares. Se as 
isóbaras forem alongadas com a pressão mais 
elevada perto do centro são chamadas cumes. 
Nas áreas de alta pressão o ar é forçado para 
a superfície, como resultado da convergência 
na parte alta do sistema. Quando o ar se 
aproxima da superfície é forçado para fora 
(divergência) do centro. O efeito de Coriolis 
desvia o ar à direita de seu trajeto criando uma 
rotação no sentido horário em torno do centro 
de alta pressão. 
 
Mais em: Ritter, M. E. The Physical Environment: an 
Introduction to Physical Geography. 2006. UWSP 
http://en.wikipedia.org/wiki/Contour_line
http://ess.geology.ufl/
http://www.uwsp/
• AULA 7.20 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
VENTOS GEOSTRÓFICOS 
 
Uma porção de ar que inicialmente estava em repouso, irá se mover de uma área 
de alta pressão em direção a uma área de baixa pressão, por conta das forças do 
gradiente de pressão. Entretanto, à medida em que a porção de ar começa a se 
deslocar, ele é defletido pelo efeito de Coriolis (para a direita no hemisfério Norte e 
para esquerda no Sul). 
 
Enquanto o vento ganha velocidade, a deflecção também aumenta, até um ponto 
no qual a força do gradiente de pressão e o efeito de Coriolis se igualam. Nesta 
condição, o vento irá soprar 
paralelamente ao gradiente de pressão 
(ou às isóbaras) e, quando isto acontece, 
WW2010, Univ. Illinois 
estes ventos são chamados 
coletivamente de geostróficos. 
 
Este fenômeno também é observado 
na superfície dos oceanos e recebem 
o nome de correntes geostróficas. 
http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/fw/geos.rxml
• AULA 7.21 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Imagens: Wikipedia 
SISTEMAS DE BAIXA PRESSÃO 
 
As massas de ar se deslocam sempre de uma região de alta 
pressão para uma de baixa, tendendo ao equilíbrio isobárico 
(pressão igual). O que provoca as diferenças de pressão é o 
calor solar, em áreas mais aquecidas o ar se aquece e se eleva, 
diminuindo a pressão naquele local. O ar em torno do centro de 
baixa pressão irá se deslocar na sua direção e nesse 
movimento, estará sujeito ao efeito de Coriolis. 
O esquema apresentado na figura de cima mostra as 
forças atuantes em um sistema de baixa pressão no 
hemisfério norte. As setas negras representam o 
movimento do ar, as setas azuis as forças criadas pelo 
gradiente de pressão e as setas vermelhas o efeito de 
Coriolis, sempre perpendicular à velocidade (setas sem 
escala). 
 
O resultado desta combinação de forças pode ser 
visualizado na figura de baixo, um sistema de baixa 
pressão girando no sentido anti-horário sobre a 
Islândia. Um sistema de alta pressão teria rotação 
horária. 
http://en.wikipedia.org/wiki/Coriolis_effect
• AULA 7.22 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
INTERFACE OCEANO-ATMOSFERA 
 LIBERAÇÃO DE CALOR 
 
Ao passar do estado de vapor para o estado 
líquido, a água libera enormes quantidades de 
energia na forma de calor. Em larga escala, toda 
esta energia pode impulsionar os fenômenos 
climáticos mais extremos, tais como furacões, 
ciclones, trovoadas, trombas de água e 
tempestades elétricas. 
A fonte primária de energia dos ciclones tropicais é 
a liberação do calor latente de condensação (o 
inverso de Lv, slide 6.13) do vapor de água na alta 
atmosfera. Portanto, um ciclone tropical pode ser 
visto como um evento térmico gigante, suportado 
pelas forças da rotação e da gravidade da Terra. 
O processo pode ser iniciado com uma nuvem tipo 
cumulonimbus, que eleva grande quantidade de 
vapor até a alta atmosfera. Em contato com o ar 
frio, o vapor condensa e libera calor para a 
atmosfera, elevando a velocidade dos ventos. 
Os ventos mais fortes e a baixa pressão atmosférica no nível do mar promovem a evaporação. Quanto 
mais vapor se eleva e condensa, mais calor é liberado, intensificando o vento e aumentando a altura das 
nuvens. Assim o sistema recebe energia suficiente para que o ciclone se torne auto-sustentável, 
estabelecendo uma retroalimentação positiva que continua até que o ciclone extraia toda a reserva de 
calor disponível. Um único ciclone pode liberar energia equivalente a 200 vezes a produção mundial de 
eletricidade. Mais informações e imagens: Wikipedia 
http://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_cyclogenesis
• AULA 7.23 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
GEOGRAFIA DOS CICLONES TROPICAIS 
 
Os ciclones tropicais, como o nome sugere, ocorrem sobre o cinturão térmico dos oceanos, sendo mais 
freqüentes no hemisfério norte, onde a camada superficial dos oceanos é mais aquecida. No hemisfério 
sul, os ciclones ocorrem no oeste do oceano Pacífico e no Índico. No Atlântico sul foram registrados dois 
eventos, um atingiu a costa do Rio Grande do Sul e o outro, da Bahia, ambos em 2004. A imagem abaixo 
mostra a incidência e trajeto dos ciclones tropicais registrados entre 1985 e 2005 (Wikipedia). 
http://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_cyclogenesis
• AULA 7.24 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
VENTOS NO OCEANO 
Trombas d’água ao largo das Bahamas, NOAA 
Chuva de peixes em Singapura 
em 1862, Wikipedia. 
http://www.photolib.noaa/
http://pt.wikipedia.org/wiki/Chuva_de_animais
• AULA 7.25 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
VENTOS NO 
OCEANO 
Tromba d’água ao 
largo da Florida, 
fotografada de um 
avião em 
10.09.1969, por 
Dr. J. Golden, 
NOAA 
http://www.photolib.noaa/
• AULA 7.26 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
VENTOS NO OCEANO 
Tempestades no oceano 
produzem ondas e elevação 
do nível do mar. É 
geralmente nessas condições 
que as embarcações de 
Busca e Salvamento são 
acionadas, exigindo grande 
destreza do piloto e muita 
coragem por parte de toda a 
tripulação. Na foto, 
embarcação de resgate sai 
na barra do Rio Columbia, 
foto: NOAA 
Acima: resultado do furacão Camille 
no Golfo do Mississipi, em 17.08.69, 
foto: NOAA. 
http://www.photolibnoaa/
http://www.photolib.noaa.gov/htmls/wea02403.htm
• AULA 7.27 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
INFLUÊNCIA DOS CONTINENTES 
 
Como visto anteriormente, a água e o solo têm capacidade de armazenar calor diferentes. 
Enquanto no oceano a temperatura varia até 5ºC entre o dia e a noite, nos continentes a variação 
pode chegar a 30ºC. O resultado disso pode ser observado na margens do oceano. Durante o dia 
o Sol aquece o solo e a água, mas o solo libera o calor rapidamente, aquecendo a atmosfera que 
se eleva e produz assim, uma área de baixa pressão. A água, por sua vez, armazena calor e 
muito pouco é liberado para a atmosfera; o ar sobre o oceano irá se deslocar para a área de baixa 
pressão originando uma célula de convecção e os ventos conhecidospor viração ou maral. 
Quando entra a noite o continente já resfriou e não libera mais calor para a atmosfera, a camada 
superficial do solo se torna mais fria que o oceano. Nessas condições o oceano se torna a parte 
do sistema com maior calor latente e passa a perder calor para a atmosfera, que se aquece, se 
eleva e cria uma área de baixa pressão. O ar frio sobre o continente passa a fluir em direção ao 
mar e dá origem aos ventos conhecidos por terral. Este fenômeno ocorre em pequena escala 
espacial e temporal, todavia este princípio explica a ocorrência das monções no Indo-Pacífico e os 
efeitos do El Niño, em escala continental. 
DIA NOITE 
VIRAÇÃO 
OU MARAL 
TERRAL 
Modificado de Schmiegelow, 2004 
• AULA 7.28 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
INFLUÊNCIA DOS CONTINENTES 
 
As imagens ao lado ilustram os padrões gerais do vento 
associados com as monções do inverno e do verão na Ásia; 
uma interação climática complexa entre a distribuição de 
terras e de águas, topografia, e circulação atmosférica 
tropical e de latitudes médias. 
Durante o inverno no hemisfério Norte, a insolação sobre o 
sul asiático é muito fraca, dando origem a um grande centro 
de alta pressão (H). Nas águas aquecidas do Oceano Índico 
formam-se centros de baixa pressão, para onde fluem as 
massas de ar, passando sobre o continente. O ar frio e seco 
não propicia a formação de chuvas e sua permanência 
determina a duração do período de secas na Índia e no 
sudeste asiático. 
No verão, devido à insolação mais intensa, ocorre o 
aquecimento do solo e da atmosfera, dando origem a 
centros de baixa pressão (L) no Norte da Índia e do sudeste 
asiático. Massas de ar quente e úmido sobre o Oceano 
Índico se deslocam para essa região e dão início ao 
principal ciclo de chuvas da região. 
Os sistemas de vento do tipo das Monções existem também 
na Austrália, na África, na América do Sul e na América do 
Norte. 
Texto e figuras de: Pidwirny, M. 2006. "Local and Regional Wind Systems". Fundamentals of Physical 
Geography, 2ª Ed. Em 09.07.2008, http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7o.html 
http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7o.html
CIRCULAÇÃO DO OCEANO INDUZIDA PELO VENTO 
 
Os principais sistemas de ventos da troposfera são os alísios, os ventos subtropicais de oeste e 
ventos polares de leste, os quais, em cada hemisfério, exercem considerável atrito sobre a 
superfície do oceano; essa é a principal força motriz da circulação da água superficial. 
A circulação gerada pelo vento concentra-se, em média, nos primeiros 100 m da coluna de 
água, podendo eventualmente chegar a centenas de metros como na Corrente do Golfo; 
movimenta de 10 a 20 % de todo o volume de água do oceano (Lentini, C., pdf e Ocean Motion, 
NASA). 
 
Veja animação da fig. 
acima em: Exploring Earth 
• AULA 7.29 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Além de movimentar a camada 
superficial dos oceanos, os sistemas 
de ventos promovem a distribuição de 
calor entre latitudes e entre o oceano 
e os continentes. 
Enquanto o sistema de alísios leva ar 
arrefecido em direção ao equador, os 
sistemas de ventos de oeste levam ar 
arrefecido em direção às regiões 
subpolares e, o sistema polar leva ar 
frio até as latitudes médias. 
Os grandes giros oceânicos 
transportam enormes quantidades de 
água, sais e energia térmica, Para 
uma animação mais realista veja a 
representação para o hemisfério Sul 
em Princeton.edu. 
http://www.oceanografia.ufba.br/ftp/Introducao_Oceanografia/fisica_3.pdf
http://oceanmotion.org/html/background/ocean-vertical-structure.htm
http://oceanmotion.org/html/background/ocean-vertical-structure.htm
http://oceanmotion.org/html/background/ocean-vertical-structure.htm
http://oceanmotion.org/html/background/ocean-vertical-structure.htm
http://oceanmotion.org/html/background/ocean-vertical-structure.htm
http://oceanmotion.org/html/background/ocean-vertical-structure.htm
http://www.classzone.com/books/earthvisualizations/es2401/es2401page01.cfm?chapter_no=visualization
http://www.princeton.edu/aos/images/polar_15.swf
http://www.princeton.edu/aos/images/polar_15.swf
http://www.princeton.edu/aos/images/polar_15.swf
• AULA 7.30 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
VENTOS CORRENTES 
Modificado de Munk, 1955; 
in Schmiegelow, 2004. 
CIRCULAÇÃO DO OCEANO INDUZIDA 
PELO VENTO (cont.) 
 
Os ventos alísios formam as correntes 
equatoriais nos oceanos Pacífico, Atlântico e 
Índico, que fluem de leste para oeste. No 
equador, onde o efeito de Coriolis é nulo, a 
água é empilhada na margem direita dos 
continentes e escoam em direção a oeste, 
formando as contracorrentes equatoriais. 
Os ventos de oeste impulsionam as correntes 
nas regiões subtropicais, essas águas, pelo 
efeito de Coriolis e pela presença da margem 
esquerda dos continentes, se desviam para o 
equador completando o giro. 
Próximo ao círculo polar ártico formam-se os 
giros subpolares no extremo norte dos 
oceanos Atlântico e Pacífico, impulsionados 
pelos ventos de oeste na região subtropical e 
pelos ventos de leste na região polar. Como 
não existem continentes nas latitudes 
subpolares no hemisférios sul, as águas nessa 
região fluem livremente em direção leste, 
formando o giro circumpolar antártico 
• AULA 7.31 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
AS PRINCIPAIS CORRENTES SUPERFICIAIS OCEÂNICAS 
 
In: NASA Ocean Motion.Org 
Veja mapa mais detalhado em Wikimedia 
http://oceanmotion.org/html/background/wind-driven-surface.htm
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/Ocean_currents_1943.jpg
Name Transport (Sv) Ocean Type 
Agulhas 20-90 S. Atlantic Warm 
Alaska N. Pacific Warm 
Angola 5 S. Atlantic 
Antarctic CP 130 Southern 
Antarctic Coastal 10 Southern 
Antilles 2-7 N. Atlantic 
Azores 8 N. Atlantic 
Benguela 7-15 S. Atlantic Warm/Cool 
Brazil 20-70 S. Atlantic Warm 
California N. Pacific Cool 
Canary 8 N. Atlantic Cool 
Caribbean 26-33 N. Atlantic 
East Australian S. Pacific Warm 
East Greenland 7-35 N. Atlantic 
East Iceland N. Atlantic 
Florida 30 N. Atlantic 
Guiana 10 N. Atlantic 
Guinea 3 N. Atlantic 
Gulf Stream 30-150 N. Atlantic Warm 
Irminger 2-4 N. Atlantic 
Kuroshio N. Pacific Warm 
Labrador 4-8 N. Atlantic Cool 
Loop Current 30 N. Atlantic 
Malvinas 10 S. Atlantic 
Name Transport (Sv) Ocean Type 
Mexican 8-10 N. Atlantic 
North Atlantic 35-40 N. Atlantic 
North Atlantic Drift 30 N. Atlantic Warm 
North Pacific Drift N. Pacific Warm 
North Brazil 10-30 N. Atlantic 
North Equatorial 15 N. Atlantic 
North Equatorial CC 18 N. Atlantic 
Norwegian 2-4 N. Atlantic 
Oyashio N. Pacific Cool 
Peru S. Pacific Cool 
Portugal N. Atlantic 
Slope N. Atlantic 
Slope Jet N. Atlantic 
South Atlantic S. Atlantic 
South Equatorial 15 S. Atlantic 
Spitsbergen N. Atlantic 
Subtropical CC 4-10 N. Atlantic 
Weddell Scotia CF 40-90 N. Atlantic 
West Australian Indian Cool 
West Greenland North Atlantic 
West-Spitsbergen Atlantic 
West Wind Drift S. Pacific Cool 
Yucatan 23-33 N. Atlantic 
CC = Counter Current, CF = Confluence, CP = Circumpolar 
PROPRIEDADES DAS CORRENTES OCEÂNICAS SUPERFICIAIS 
• AULA 7.32 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Transporte médio anual em Sverdrups (Sv) (1 Sv =106 m3/s; ex. Rio Amazonas 0,23 Sv). Univ. Miami, RSMAS 
http://oceancurrents.rsmas.miami.edu/properties.html
• AULA 7.33 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
A ESPIRAL DE EKMAN 
 
Os ventos constantes que sopram na superfície do mar produzem uma camada horizontal e fina, a 
camada de Ekman, nome dado em homenagem a Vagn Walfrid Ekman, oceanógrafo sueco que 
descreveu o fenômeno em 1905. Esta camada pode ter 10, 50, ou no máximo 100 m de 
profundidade. Trata-se de uma camada fina quando comparada às profundidades do oceano. 
Cada camada do oceano afeta a camada abaixo dela através de seu movimento. Cada camada 
sucessivamente mais profunda move-se em uma velocidade mais lenta do que a camada acima e 
move-se, no hemisfério sul, ligeiramente para a esquerda da camada acima. A mudança no
 
WikimediaDireção do vento 
 
Força exercida 
pelo vento na 
superfície do 
oceano 
 
Direção resultante 
da água superficial, 
45º do vento. 
 
Componente do 
efeito de Coriolis 
 
sentido é criada pelo efeito de Coriolis e a 
distribuição de velocidades e direções nas 
sucessivas camadas resultam na espiral de 
Ekman (fig. ao lado). Nessa espiral, a camada 
mais superficial apresenta a maior velocidade 
e um desvio de 45º em relação ao vento, na 
parte inferior a velocidade é muito reduzida e 
tem direção contrária à da superfície. 
A velocidade das correntes superficiais 
dependem da velocidade, duração e distância 
percorrida pelos ventos (pista de vento), mas 
em geral, as correntes superficiais tem 
velocidade aprox. de 2% dos ventos que as 
originam, assim, um vento de 50 km/h irá 
originar uma corrente de água superficial com 
1 km/h (Schmiegelow, 2004). 
http://commons.wikimedia/
• AULA 7.34 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
O TRANSPORTE DE EKMAN 
 
Os transporte de Ekman é o resultado do cisalhamento dos ventos sobre as camadas 
superficiais do oceano, é obtido integrando-se verticalmente a espiral de Ekman. Nessa espiral, 
enquanto o movimento na camada superior é 45° à direita do sentido do vento (no hemisfério 
norte), na base da espiral a água se move no sentido contrário do vento, embora como pouca 
velocidade. Para conhecer o movimento médio da água do oceano sob o efeito do vento, ou 
seja, o transporte de Ekman, somam-se as velocidades em todas as profundidades. O 
resultado é o deslocamento líquido da camada de Ekman, que é 90° à direita do vento no
 hemisfério norte, e 90° à esquerda no 
hemisfério sul. 
O primeiro cientista a perceber o desvio 
de 45º das águas superficiais em 
relação ao vento foi Fritjof Nansen, 
durante sua extraordinária expedição à 
bordo do Fram. Todavia, foi o físico 
sueco V. Walfrid Ekman quem forneceu 
a explicação matemática para o 
fenômeno. 
O transporte de Ekman é de grande 
importância na formação dos giros 
oceânicos, do relevo da superfície do 
oceano, das correntes geostróficas e 
das ressurgências costeiras e de borda 
de plataforma. 
http://marevolto.blogs.sapo.pt/12973.html
Modificado de NASA 
CIRCULAÇÃO DE LANGMUIR 
 
A ação do vento na superfície do oceano pode produzir um movimento helicoidal da água, cujo 
eixo é desviado aprox. 15º à direita do vento no hemisfério norte. A descoberta é devida a Irving 
Langmuir, em 1938, que observou o acúmulo de sargaço formando longas linhas na superfície do 
mar. A água em rotação forma áreas de divergência e de convergência, nas áreas de convergência 
são encontrados espuma e detritos flutuando, bem como surfactantes. A distância entre duas 
linhas de convergência pode variar de 15 a 300 m. As linhas de ressurgência são mais espalhadas 
do que as de convergência, a água pode subir de alguns metros até de dezenas de metros, mas 
nunca ultrapassa a picnoclina. Em uma observação feita com ventos à 14 m/s, a distância entre as 
linhas era de 20 m e a velocidade vertical da água chegou a 18 cm/s (Wikipedia). 
Imagem: NASA 
• AULA 7.35 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
http://sealevel2.jpl.nasa.gov/jr_oceanographer/oceanographer-dgiacomo.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Langmuir_circulation
http://sealevel2.jpl.nasa.gov/jr_oceanographer/oceanographer-dgiacomo.html
• AULA 7.36 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
O TRANSPORTE DE EKMAN E RESSURGÊNCIAS COSTEIRAS 
 
Dependendo do tipo de costa e de sua orientação, a ação dos ventos sobre as águas costeiras 
pode levar à ocorrência de ressurgências. Na região sudeste brasileira, na latitude de Cabo Frio – 
RJ, durante a maior parte do ano existe uma prevalência dos alísios de sudeste, que devido ao 
transporte de Ekman, empurram águas da camada superficial do oceano em direção à plataforma. 
Nessas condições e devido à geometria da linha de costa, as águas acabam por submergir, 
criando uma subsidência (submersão) de águas oceânicas. Grandes quantidades de fito- e 
zooplâncton também submergem e vão servir de alimento aos organismos filtradores do bentos, 
uma parte ainda entre em decomposição e outra pode empreender migrações verticais e retornar à 
zona eufótica. 
No verão os alísios de nordeste são freqüentes e quando sopram de forma contínua, as águas 
sobre a plataforma se deslocam em direção ao alto mar. Águas profundas são então “puxadas” 
para áreas mais rasas, fluindo sobre o assoalho da plataforma continental, podendo ou não aflorar 
à superfície. Águas profundas são mais frias e ricas em nutrientes e, quando chegam até a zona 
eufótica, favorecem a produção primária. A ressurgência pode ser facilmente percebida pela forte 
redução na temperatura da água superficial. 
• AULA 7.37 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
CORRENTES GEOSTRÓFICAS 
 
O transporte de Ekman somente se verifica 
em condições ideais, na realidade, 
experimentos demonstraram que a camada 
superficial se desvia menos que 45º em 
relação ao vento, e que o transporte líquido 
tem um desvio que em média chega aos 
70º. Em águas costeiras a corrente tem 
quase a mesma direção do vento. 
Apesar disso, o transporte de massa de 
fato ocorre e podemos verificar um acúmulo 
de água nas regiões para onde as águas 
convergem, como por exemplo, na área 
central dos grandes giros (fig. ao lado). 
Essa elevação no nível do mar dá origem 
às correntes geostróficas, porque no mar 
como em terra, a água flui para a menor 
elevação pela ação da gravidade. 
As elevações no oceano não são 
perceptíveis com as técnicas usadas em 
terra, para tanto utiliza-se o perfil de 
densidade do oceano ou imagens de 
satélite, uma colina oceânica tem 
tipicamente menos de 2 m de altura e 
milhares de milhas náuticas de área. 
Coriolis and 
gravity in 
balance 
Correntes geostróficas no 
hemisfério norte, modificado de 
Thurman e Trujillo, 1999. 
• AULA 7.38 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
TOPOGRAFIA DA SUPERFÍCIE E OS GRANDES GIROS DOS OCEANOS 
 
Até a chegada da era dos satélites artificiais, capazes de medir a elevação no nível do mar com 
precisão de poucos centímetros (TOPEX/Poseidon), a topografia do oceano era estimada a partir 
da obtenção de séries de perfis de densidade da água. Navios oceanográficos verificavam a 
distribuição da temperatura e da salinidade na coluna de água, buscando visualizar os locais e o 
volume das colinas oceânicas. Se as termoclinas fossem encontradas abauladas para baixo e 
sobre elas uma camada de mistura espessada, isto era entendido como o resultado de um 
empilhamento de água superficial (fig. abaixo). 
Devido à rotação da Terra, o centro de rotação dos giros oceânicos é deslocado em direção à 
margem oeste, ou seja, a parte mais alta das colinas oceânicas ficam próximas do lado direito dos 
continentes. A partir do topo das colinas, a inclinação é mais acentuada para oeste e bem suave 
 na direção leste. Outra conseqüência da 
posição das colinas é que no lado oeste 
as águas possuem menos espaço para 
fluir entre o topo da colina e o continente; 
menor espaço no caminho de um fluído é 
compensado com maior velocidade. De 
fato, as correntes do lado oeste são 
estreitas, profundas e mais velozes que 
as correspondentes do lado leste. A este 
processo deu-se o nome de 
intensificação de oeste* (ver figuras do 
slide anterior e ao lado). 
 
*Thurman e Trujillo (1999) e Schmiegelow (2004) 
50-60 cm/s 
11-23 cm/s 
http://topex-www.jpl.nasa.gov/mission/topex.html
Cortesia: NASA/JPL-Caltech. 
• AULA 7.39 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
A TOPOGRAFIA DA SUPERFÍCIE DO OCEANO 
http://sealevel.jpl.nasa.gov/gallery/science.html
http://sealevel.jpl.nasa.gov/gallery/science.html
http://sealevel.jpl.nasa.gov/gallery/science.html
• AULA 7.40 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
MOVIMENTO INERCIAL INDUZIDO PELO VENTO 
 
Movimento inercial no Mar Báltico, superposto sobre uma deriva lenta 
em direção a nordeste, observado com o auxílio de uma bóia de 
deriva. Ao que tudo indica uma rajada devento durando várias horas 
ocorreu entre 18 de 19 de Agosto. Quando o vento cessou, a água 
começou a se mover formando espirais, com um movimento geral 
próxima a noroeste. A fricção reduz os círculos iniciais, até que o 
movimento inercial praticamente parou em 24 de agosto. 
 
MEANDROS E ANÉIS 
 
O desenvolvimento do sensoriamento remoto permitiu a constatação 
de que a superfície do oceano é tão dinâmica e complexa como a 
atmosfera. As grandes correntes marinhas não fluem 
In: Tomczak, M. 1999 (IntroOc); 
segundo: T. Gustafson and B. 
Kullenberg, 1936. 
suavemente como poderíamos pensar a partir da 
observação de mapas e gráficos. Na realidade, as 
correntes fluem formando meandros como nos rios. 
Eventualmente, alguns meandros formam círculos em 
rotação (loops) e se desprendem da corrente, dando 
origem aos anéis, mais conhecidos na literatura 
oceanográfica como “rings”. 
Anéis de águas quentes no Golfo do Alasca são usados 
como áreas de alimentação por elefantes marinhos do 
ártico (Mirounga angustirostris). Imagem e história: 
Aphriza.Wordpress e Tagging of Pacific Predators 
http://www.es.flinders.edu.au/~mattom/IntroOc/por/notes/figures/fig6a1.html
http://aphriza.wordpress.com/2006/12/13/elephant-seals-refuel-at-mid-ocean-eddies/
http://topp.org/blog/e_seal_homecoming_days_are_here
• AULA 7.41 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
ANÉIS (cont.) 
 
Os anéis têm tipicamente entre 100 e 200 km de diâmetro, excepcionalmente podem chegar a 
400 km. O anéis de águas quentes podem ter uma profundidade de 1.500 m, já os de águas frias 
podem chegar a 4.000 m. O tempo de vida varia de alguns meses a um ano e meio (Ocean 
Motion, NASA). 
Ao lado, etapas da formação 
de meandros e de anéis na 
interface entre duas massas 
de água (modificado de 
Schmiegelow, 2004). 
Na figura ao lado, o sobe e desce das isolinhas de 
temperatura representa o perfil vertical de um transecto 
através da Corrente do Golfo e de um anel de águas 
frias, cujo núcleo está situado a aproximadamente 100 
km ao sul da Corrente. A isoterma de 16°C (que separa 
a área rosa da azul) separa as águas frias das águas 
do Mar de Sargasso; a isoterma de 20ºC delimita a 
Corrente do Golfo (em cor rosa mais intensa). A 
isoterma de 16ºC vai da superfície até os 600 m de 
profundidade sob a Corrente do Golfo, se eleva até a 
superfície no centro do anel e depois mergulha 
novamente, sob o Mar de Sargasso (Univ. Carolina) 
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://kingfish.coastal.edu/gulfstream/p6.htm
http://kingfish.coastal.edu/gulfstream/p6.htm
http://kingfish.coastal.edu/gulfstream/p6.htm
http://kingfish.coastal.edu/gulfstream/p6.htm
Imagem: meandros e anéis no Atlântico 
norte – ocidental, a escala de cores 
representa a concentração de cloforila na 
camada superficial, Ocean Motion, NASA. 
• AULA 7.42 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
ANÉIS 
 
O anéis se deslocam em velocidades variáveis, de 2 a 5 
km/dia, a velocidade de rotação na borda externa pode 
ser superior a 1,5 km/h (Ocean Motion, NASA). No centro 
dos anéis de águas quentes ocorre uma elevação do nível 
do mar, já nos de água fria, ocorre uma depressão. Os 
anéis podem ocorrer em todos os oceanos e girar em 
qualquer direção, mas sua deriva será determinada pela 
massa de água que a contém. 
Acima: perfis de temperatura em anéis de 
águas frias e quentes (Univer. Carolina) 
Talvez uma das propriedade mais 
interessante dos anéis seja a sua 
capacidade de transportar 
comunidades de organismos de um 
lugar para outro, atravessando 
massas de águas nas quais esses 
organismos não poderiam sobreviver. 
Por exemplo, os pescadores de 
águas frias podem encontrar peixes e 
tartarugas típicos de águas quentes 
em ambientes subtropicais; plâncton 
nerítico pode ser levado de um lado 
ao outro de uma bacia oceânica. 
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://oceanmotion.org/html/background/rings.htm
http://kingfish.coastal.edu/gulfstream/p6.htm
ºC 
• AULA 7.43 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Temperatura na superfície 
Imagem: Miami Isopynic 
Coordinate Ocean Model (MICOM) 
DISTRIBUIÇÃO DA 
TEMPERATURA NO ATLÂNTICO 
NORTE, ESTUDADO ATRAVÉS 
DE MODELOS 
COMPUTACIONAIS. 
 
Ao lado e nos slides seguintes, 
estão animações obtidas através 
de modelos computacionais - 
foram usados 256 processadores 
que trabalharam 24 horas por dia 
durante 30 dias (720 h) para cada 
modelo. Esses modelos foram 
submetidos à verificações à partir 
de observações feitas com 
satélites e navios de pesquisa. 
As animações evidenciam que 
diferentes propriedades das 
massas de água apresentam 
diferentes comportamentos em 
relação à sua distribuição espacial, 
mesmo se tratando das mesmas 
correntes oceânicas e do mesmo 
espaço de tempo utilizado nos 
três modelos. 
http://oceanmodeling.rsmas.miami.edu/micom/High_Resolution/Run1/Run1.htm
http://oceanmodeling.rsmas.miami.edu/micom/High_Resolution/Run1/Run1.htm
S 
• AULA 7.44 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Imagem: Miami Isopynic 
Coordinate Ocean Model 
(MICOM) 
Salinidade na superfície DISTRIBUIÇÃO DA 
SALINIDADE NO 
ATLÂNTICO NORTE, 
ESTUDADO ATRAVÉS DE 
MODELOS 
COMPUTACIONAIS. 
 
http://oceanmodeling.rsmas.miami.edu/micom/High_Resolution/Run1/Run1.htm
http://oceanmodeling.rsmas.miami.edu/micom/High_Resolution/Run1/Run1.htm
http://oceanmodeling.rsmas.miami.edu/micom/High_Resolution/Run1/Run1.htm
Imagem: Miami Isopynic 
Coordinate Ocean Model 
(MICOM) 
m Altura da superfície -1,10 0,72 
• AULA 7.45 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
DISTRIBUIÇÃO DA 
TOPOGRAFIA NO 
ATLÂNTICO NORTE, 
ESTUDADO ATRAVÉS DE 
MODELOS 
COMPUTACIONAIS. 
 
http://oceanmodeling.rsmas.miami.edu/micom/High_Resolution/Run1/Run1.htm
http://oceanmodeling.rsmas.miami.edu/micom/High_Resolution/Run1/Run1.htm
http://oceanmodeling.rsmas.miami.edu/micom/High_Resolution/Run1/Run1.htm
• AULA 7.46 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Jan-Fev-Mar 
Abr-Maio-Jun 
Jul-Ago-Set 
Out-Nov-Dec RSMAS, Miami 
PADRÕES SAZONAIS DE CIRCULAÇÃO COSTEIRA E OCEÂNICA AO LARGO DAS REGIÕES 
NORDESTE E NORTE DO BRASIL (Rosenstiel School of Marine Sciences, EUA) 
http://oceancurrents.rsmas.miami.edu/atlantic/north-brazil_3.html
http://oceancurrents.rsmas.miami.edu/atlantic/north-brazil_3.html
• AULA 7.47 OCEANOGRAFIA FÍSICA Imagens: NASA Goddard 
Space Flight Center in NOAA 
EL NIÑO SOUTHERN OSCILATION (ENSO) 
 
O El Niño é um fenômeno oceânico-atmosférico que 
ocorre na região equatorial do Pacífico e seguramente 
é o mais bem estudado. Em condições normais, a 
termoclina (a 20ºC) nessa região chega a 300 m no 
lado oeste e fica próxima a superfície no extremo leste. 
Águas profundas ressurgem na costa do Perú e 
mantém uma alta produtividade primária, favorecendo 
a pesca (fig.1). Durante um evento El Niño a termoclina 
se apresenta horizontalizada e a ressurgência é 
interrompida (fig. 2). Na condição de La Niña, a 
topografia da superfície do oceano e a termoclina são 
invertidas em relação às condições normais (fig. 3). 
20ºC 
20ºC 
1 
NORMAL 
2 
EL NIÑO 
20ºC 
3 
LA NIÑA 
20ºC 
http://www.nasa.gov/centers/goddard/home/index.html
http://www.nasa.gov/centers/goddard/home/index.html
http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/nino_profiles.html
• AULA 7.48 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
EL NIÑO E O CLIMA DA TERRA 
 
O El Niño produz mudanças 
consideráveis na circulação 
atmosférica, alterando o clima das 
regiões tropicais e subtropicais do 
planeta. No Brasil, por ex., 
observamos secas rigorosas na 
Região nordeste e diminuiçãoda 
precipitação na Região Norte. Já na 
Região Sul ocorrem grandes 
inundações e outros desastres ligados 
ao excesso de precipitação. Na 
Região Sudeste o inverno é mais 
ameno, facilitando a ocorrência de 
pragas durante a primavera e verão. 
Nas outras regiões ocorrem pequenas 
variações na intensidade e época das 
chuvas. Na condição de La Niña, o 
quadro se reverte, no Sul as secas 
prolongadas podem frustrar a colheita 
de grãos e impacta fortemente a 
pecuária. As Regiões Norte e Nordeste 
sofrem com chuvas intensas. 
Veja mais em: CPTEC - INPE 
Imagens: CPTEC - INPE 
http://www.cptec.inpe.br/enos/
http://www.cptec.inpe.br/enos/
http://www.cptec.inpe.br/enos/
http://www.cptec.inpe.br/enos/
http://www.cptec.inpe.br/enos/
http://www.cptec.inpe.br/enos/
http://www.cptec.inpe.br/enos/
http://www.cptec.inpe.br/enos/
Polinômio: 
y = 0,000x2 - 0,467x + 489,6 
0
2
4
6
8
10
12
1877 1897 1917 1937 1957 1977 1997 2017
anos de ocorrência 
in
te
rv
al
o
 e
n
tr
e 
o
co
rr
ên
ci
as
 e
m
 a
n
o
s 
TENDÊNCIA NO INTERVALO ENTRE OCORRÊNCIAS DO EL NIÑO 
© 2008 T A Cordeiro 
• AULA 7.49 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
Fonte de dados: INPE.BR 
A FREQÜÊNCIA DO EL NIÑO 
 
Segundo alguns autores, o El Niño tem uma tendência de ocorrer a cada 3-7 anos, todavia esse intervalo pode 
variar de 1 a 10 anos. As intensidades dos eventos também são bem variáveis; os eventos mais intensos, desde 
o início das observações em 1877, ocorreram recentemente: em 1982-83 e em 1997-98 (INPE), o que 
eventualmente esta associado ao aquecimento global. No gráfico abaixo estão representados os intervalos (em 
anos) entre os eventos registrados nos últimos 130 anos; aparentemente o intervalo tem se reduzido. 
! Veja também as animações no site: CPTEC - INPE 
http://www.cptec.inpe.br/enos/
http://www.cptec.inpe.br/enos/animacao.shtml
http://www.cptec.inpe.br/enos/animacao.shtml
http://www.cptec.inpe.br/enos/animacao.shtml
http://www.cptec.inpe.br/enos/animacao.shtml
CORRENTES OCEÂNICAS 
SUPERFICIAIS VISTAS 
DO ESPAÇO. 
 
Imagem: 
University 
of Florida 
 
 
• AULA 7.50 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
http://www.phys.ufl.edu/~weather/pages/images.html
http://www.phys.ufl.edu/~weather/pages/images.html
http://www.phys.ufl.edu/~weather/pages/images.html
Grau Designação nós km/h m/s Aspecto do mar Efeitos em terra 
0 Calmaria <1 <2 <1 Espelhado Fumaça sobe na vertical 
1 Bafagem 1 a 3 2 a 6 1 a 2 Pequenas rugas na superfície do mar 
Fumaça se inclina e indica direção do 
vento 
2 Aragem 4 a 6 7 a 11 2 a 3 Ligeira ondulação sem rebentação 
As folhas das árvores movem; os 
moinhos começam a trabalhar 
3 Fraco 7 a 10 13 a 19 4 a 5 
Ondulação até 60 cm, com alguns 
carneiros 
As folhas agitam-se e as bandeiras 
desfraldam ao vento 
4 Moderado 11 a 16 20 a 30 6 a 8 
Ondulação até 1.5 m, carneiros 
frequentes 
Poeira e pequenos papéis levantados; 
movem-se os galhos das árvores 
5 Fresco 17 a 21 31 a 39 9 a 11 
Ondulação até 2.5 m, muitos 
carneiros 
Movimentação de árvores pequenas; 
superfície dos lagos ondula 
6 
Muito 
Fresco 
22 a 27 41 a 50 11 a 14 Ondas grandes até 3.5 m; borrifos 
Movem-se os ramos das árvores; 
dificuldade em manter um guarda 
chuva aberto 
7 Forte 28 a 33 52 a 61 14 a 17 
Mar revolto até 4.5 m com espuma e 
borrifos 
Movem-se as árvores grandes; 
dificuldade em andar contra o vento 
8 Muito Forte 34 a 40 63 a 74 17 a 21 
Mar revolto até 7.5 m com 
rebentação e faixas de espuma 
Quebram-se galhos de árvores; 
circulação de pessoas difícil 
9 Duro 41 a 47 76 a 87 21 a 24 
Mar revolto até 9 m; borrifos afectam 
visibilidade 
Danos em árvores; impossível andar 
contra o vento 
10 Muito Duro 48 a 55 89 a 102 25 a 28 
Mar revolto até 12 m; superfície do 
mar branca 
Árvores arrancadas; danos na estrutura 
de construções 
11 Tempestade 56 a 63 
104 a 
117 
29 a 32 
Mar revolto até 14 m; pequenos 
navios sobem nas vagas 
Estragos abundantes em telhados e 
árvores 
12 Furacão >64 >119 >33 Mar todo de espuma; visibilidade nula Grandes estragos 
• AULA 7.51 OCEANOGRAFIA FÍSICA 
CLASSIFICAÇÃO DOS VENTOS E O ESTADO DO MAR – A ESCALA BEAUFORT