Processos oceanográficos na região costeira e estuarina do rio Caeté, Pará, Brasil

O objetivo geral deste trabalho é estudar os principais processos físicos atuantes na região costeira do Pará e sistema estuaríno costeiro do Rio Caeté. A metodologia consiste basicamente, em confrontar observações diretas de velocidade, dados hidrográficos, estações maregráficas e estações meteorológicas, além de dados coletados a partir de sensores de satélites e estudos pretéritos sobre a evolução geomorfológica da região, avaliando a correlação e o comportamento destes parâmetros durante anos distintos. Através da avaliação da posição da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), foi identificado que os ventos fluem principalmente na direção norte-nordeste durante o verão austral, e leste-nordeste durante o inverno austral associado ao deslocamento da ZCIT para o Hemisfério Norte. Dessa forma, é evidenciado que a influência perpendicular dos ventos sobre a dinâmica da costa do Pará é mais intensa do que a componente paralela à costa, sendo tal mudança associada ao deslocamento da ZCIT. A energia do vento apresentou uma freqüência de 58,5% na direção nordeste, seguida por 20,7% e 11,5% nas direções leste e norte, respectivamente. Outro aspecto além da variabilidade dos ventos influenciando as correntes costeiras, foi a presença de uma massa d’água superficial continental chamada de "água preta" com salinidade 12, fluindo na direção sudeste com velocidade aproximada de 0,78 m s-1. Estes resultados revelaram uma possível influência desta massa d’água sobre a circulação costeira, gerando principalmente, estratificação de corrente. Considerando as medidas realizadas em escala regional, em frente à foz do rio Caeté, a estrutura de corrente e salinidade foram dominadas pela presença da descarga fluvial, maré, persistência do vento e a possível presença de vórtice costeiro de pequena escala. A recirculação encontrada na região costeira adjacente a Baía do Caeté, parece ter sido provocada por um sistema de recirculação costeiro de pequena escala ou vórtice local. O limite de influência das águas do rio Caeté sobre a região externa indicou a isóbata de 30 m, como sendo o contorno externo de influência dessas águas. O limite entre 30 e 40 km na direção normal à costa foi definido, mas pode haver alteração durante as marés de sizígia e redução da descarga. Como objetivo final da pesquisa, o estuário do rio Caeté, medidas realizadas dentro do canal estuaríno identificaram um ambiente altamente dinâmico variando entre parcialmente misturado, com alta estratificação e sem estratificação vertical. A descarga fluvial dominou o transporte advectivo de sal, seguida pela propagação progressiva da onda de maré (transporte de Stokes) e difusão (bombeamento) da maré. Através da avaliação das mudanças costeiras na área Bragantina, indicou-se severa erosão litorânea, com redução de 32 km2 e acresção de 20 km2, resultando em uma perda de quase 12 km2 durante as últimas três décadas. Isto significa que a região costeira do Pará e Maranhão está sob continuo processo erosivo. Como avaliação final da pesquisa, identificou-se que há uma quantidade razoável de conhecimento acumulado sobre a dinâmica da plataforma Amazônica e costa do Pará. Movimentos na plataforma Amazônica são forçados principalmente por marés, tensão de cisalhamento do vento e Corrente Norte do Brasil. Estudos orientados são necessários para aumentar a compreensão dos mecanismos físicos como a dinâmica da plataforma interna próxima a região costeira do Pará, o ciclo sazonal de estratificação, e o papel das descargas fluviais dos rios Amazonas e Pará na região costeira adjacente ao Pará. Do ponto de vista prático, essa pesquisa pode servir como base para um possível programa de desenvolvimento e gerenciamento sustentável da região, em função do crescente aumento da influência antrópica nos últimos anosCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de JaneiroThe aim of the present study is to understand the main physical processes in the coastal area of Pará and estuarine coastal system of the Caeté River. The methodology bases on a data set of current velocity, hydrographic data, tidal stations, meteorological stations, data from satellite sensors, and previous studies of the regional geomorphology, assessing the correlation and variability of theses parameters for several years. By evaluating the variability of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ), it was verified that the winds blow mostly from the north-northeast during the austral summer, whereas during the austral winter, a band of easterly-northeasterly winds prevail, associated with displacement of the ITCZ towards to North Hemisphere. Perpendicular winds forcing upon the Pará coast are more significant than the parallel winds. The wind energy showed a frequency of 58.5 % (northeast) following for east/north directions 20.7 % / 11.5 %, respectively. At the northern premises of the Pará coast, a surface water mass with a salinity of 12, denominated locally as “black water”, flowed towards the SE at a speed of 0.78 m s-1, which likely originated from the Amazonian Pará River. These new results reveal a possible influence of these waters upon coastal circulation, generating a stratification current. The current structure and salinity patterns off the caet~e estuary mouth, were controlled by river discharge, tidal forcing, wind persistence and possible also small-scale coastal eddies. The re-circulation system found about 32 km further offshore, seemed to have been driven by a local eddy. The seaward limit of the Caeté river frontal zone lies at around the 30 m isobath, being variable in accordance to the tidal period and/or river discharge. The measurements undertaken in the Caeté River estuary, revealed a dynamic environment and partially mixed conditions, alternating from highly stratified to weakly stratified. The net salt transport was driven by river discharge followed by the Stokes’ drift and tidal diffusion. The Bragança coastal region has been subject to severe erosion, with a retreat of 32 km2 and accretion of 20 km2, resulting in a mangrove land loss of almost 12 km2 over the last three decades. In all, a reasonable amount of knowledge on the coastal-shelf dynamics of the Amazon and Pará coast is now available. Motions on the Amazon Shelf are forced mainly by tides, wind stress and the North Brazil Current. Nevertheless, more studies are needed on the physical mechanisms which control transport at the inner coastal-shelf area of Pará, the seasonal cycle of stratification, and the impact by river discharges. From a practical point of view, the present results may be applied to the development of management programs, which are necessary due to the increase of anthropogenic impacts during the last years

Processos oceanográficos na região costeira e estuarina do Rio Caeté, Pará, Brasil

The aim of the present study is to understand the main physical processes in the coastal area of Pará and estuarine coastal system of the Caeté River. The methodology bases on a data set of current velocity, hydrographic data, tidal stations, meteorological stations, data from satellite sensors, and previous studies of the regional geomorphology, assessing the correlation and variability of theses parameters for several years. By evaluating the variability of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ), it was verified that the winds blow mostly from the north-northeast during the austral summer, whereas during the austral winter, a band of easterly-northeasterly winds prevail, associated with displacement of the ITCZ towards to North Hemisphere. Perpendicular winds forcing upon the Pará coast are more significant than the parallel winds. The wind energy showed a frequency of 58.5 % (northeast) following for east/north directions 20.7 % / 11.5 %, respectively. At the northern premises of the Pará coast, a surface water mass with a salinity of 12, denominated locally as black water , flowed towards the SE at a speed of 0.78 m s-1, which likely originated from the Amazonian Pará River. These new results reveal a possible influence of these waters upon coastal circulation, generating a stratification current. The current structure and salinity patterns off the caet~e estuary mouth, were controlled by river discharge, tidal forcing, wind persistence and possible also small-scale coastal eddies. The re-circulation system found about 32 km further offshore, seemed to have been driven by a local eddy. The seaward limit of the Caeté river frontal zone lies at around the 30 m isobath, being variable in accordance to the tidal period and/or river discharge. The measurements undertaken in the Caeté River estuary, revealed a dynamic environment and partially mixed conditions, alternating from highly stratified to weakly stratified. The net salt transport was driven by river discharge followed by the Stokes drift and tidal diffusion. The Bragança coastal region has been subject to severe erosion, with a retreat of 32 km2 and accretion of 20 km2, resulting in a mangrove land loss of almost 12 km2 over the last three decades. In all, a reasonable amount of knowledge on the coastal-shelf dynamics of the Amazon and Pará coast is now available. Motions on the Amazon Shelf are forced mainly by tides, wind stress and the North Brazil Current. Nevertheless, more studies are needed on the physical mechanisms which control transport at the inner coastal-shelf area of Pará, the seasonal cycle of stratification, and the impact by river discharges. From a practical point of view, the present results may be applied to the development of management programs, which are necessary due to the increase of anthropogenic impacts during the last years.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorO objetivo geral deste trabalho é estudar os principais processos físicos atuantes na região costeira do Pará e sistema estuaríno costeiro do Rio Caeté. A metodologia consiste basicamente, em confrontar observações diretas de velocidade, dados hidrográficos, estações maregráficas e estações meteorológicas, além de dados coletados a partir de sensores de satélites e estudos pretéritos sobre a evolução geomorfológica da região, avaliando a correlação e o comportamento destes parâmetros durante anos distintos. Através da avaliação da posição da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), foi identificado que os ventos fluem principalmente na direção norte-nordeste durante o verão austral, e leste-nordeste durante o inverno austral associado ao deslocamento da ZCIT para o Hemisfério Norte. Dessa forma, é evidenciado que a influência perpendicular dos ventos sobre a dinâmica da costa do Pará é mais intensa do que a componente paralela à costa, sendo tal mudança associada ao deslocamento da ZCIT. A energia do vento apresentou uma freqüência de 58,5% na direção nordeste, seguida por 20,7% e 11,5% nas direções leste e norte, respectivamente. Outro aspecto além da variabilidade dos ventos influenciando as correntes costeiras, foi a presença de uma massa d água superficial continental chamada de "água preta" com salinidade 12, fluindo na direção sudeste com velocidade aproximada de 0,78 m s-1. Estes resultados revelaram uma possível influência desta massa d água sobre a circulação costeira, gerando principalmente, estratificação de corrente. Considerando as medidas realizadas em escala regional, em frente à foz do rio Caeté, a estrutura de corrente e salinidade foram dominadas pela presença da descarga fluvial, maré, persistência do vento e a possível presença de vórtice costeiro de pequena escala. A recirculação encontrada na região costeira adjacente a Baía do Caeté, parece ter sido provocada por um sistema de recirculação costeiro de pequena escala ou vórtice local. O limite de influência das águas do rio Caeté sobre a região externa indicou a isóbata de 30 m, como sendo o contorno externo de influência dessas águas. O limite entre 30 e 40 km na direção normal à costa foi definido, mas pode haver alteração durante as marés de sizígia e redução da descarga. Como objetivo final da pesquisa, o estuário do rio Caeté, medidas realizadas dentro do canal estuaríno identificaram um ambiente altamente dinâmico variando entre parcialmente misturado, com alta estratificação e sem estratificação vertical. A descarga fluvial dominou o transporte advectivo de sal, seguida pela propagação progressiva da onda de maré (transporte de Stokes) e difusão (bombeamento) da maré. Através da avaliação das mudanças costeiras na área Bragantina, indicou-se severa erosão litorânea, com redução de 32 km2 e acresção de 20 km2, resultando em uma perda de quase 12 km2 durante as últimas três décadas. Isto significa que a região costeira do Pará e Maranhão está sob continuo processo erosivo. Como avaliação final da pesquisa, identificou-se que há uma quantidade razoável de conhecimento acumulado sobre a dinâmica da plataforma Amazônica e costa do Pará. Movimentos na plataforma Amazônica são forçados principalmente por marés, tensão de cisalhamento do vento e Corrente Norte do Brasil. Estudos orientados são necessários para aumentar a compreensão dos mecanismos físicos como a dinâmica da plataforma interna próxima a região costeira do Pará, o ciclo sazonal de estratificação, e o papel das descargas fluviais dos rios Amazonas e Pará na região costeira adjacente ao Pará. Do ponto de vista prático, essa pesquisa pode servir como base para um possível programa de desenvolvimento e gerenciamento sustentável da região, em função do crescente aumento da influência antrópica nos últimos anos

Inter-annual variability on the water quality in the Lower São Francisco River (NE-Brazil)

Abstract: Aim This study characterized the water quality in the lower São Francisco River (NE-Brazil).This research represents the first work to be carried out in the lower sector of the São Francisco river aiming to quantify and compare limnological variables, during three different years (2001, 2004 and 2007). Methods Water samples were collected in a transversal section of the river at monthly intervals period on surface layer. Temperature, conductivity, pH, and dissolved oxygen were obtained using a multiparameter probe YSI-6600. The dissolved inorganic nutrients (ammonium, nitrite, nitrate, dissolved phosphorus and silicates), chlorophyll-a and total suspended sediment (TSS) were also determined. Results The three hydrological years showed differences in precipitation rates and discharge conditions. The year 2001 had precipitation rates below the historical series of rainfall. The mean annual water temperature showed negligible differences among the three years. Dissolved inorganic nutrient concentrations were highest in 2004, with ammonia and nitrate differing statistically between the years (p<0.05); the later showed the largest concentration of dissolved inorganic nitrogen. Chlorophyll-a showed a slight difference among years. Conclusions Precipitation intensity has a direct impact on the São Francisco River discharge, but the geographical distribution of the precipitation is also a determinant factor for alterations of the chemical and physical characteristics of the water that reaches the lower sector of the São Francisco River

Wind Power in Girau do Ponciano, Alagoas, Brazil Using Anemometric Data and Microscale Modeling

<div><p>Abstract The wind potential in the Agreste region of Northeastern Brazil has important features for energy exploration, but, stills unexplored. This work analyzes 3.1 yrs anemometer tower measurements in the Girau do Ponciano, Alagoas state. The observational data was recorded from October 2007 to October 2010. Three periods were defined to constrain the seasonal wind patterns: Annual, Dry (October-January) and Wet (May-August). Hourly and monthly series showed the average wind speed was higher than 7 m s-1, reaching 8.5 m s-1 during the dry season. Further, the wind direction was also favorable with less variability, concentrated between NE and SE. During nighttime the wind speed ≥ 10 m s-1 were more frequent. The Weibull fit is more distributed (concentrated) during the dry (wet) season close to 8 m s-1 (7 m s-1). The AEP (Cf) parameter estimated by the WAsP model varied between 3 to 10 GWh (35% to 65%). Nevertheless, Girau do Ponciano domain was positioned nearby two highways and close to an electrical substation in the Arapiraca city. Other geographic conditions (topography inclination < 15°, the absence of obstacles, and low vegetation) are also favorable to future wind farm installation in this area.</p></div