Cientistas identificam o limite de previsibilidade das trajetórias de redemoinhos oceânicos de mesoescala no Mar da China Meridional

Redemoinhos oceânicos de mesoescala (OMEs) são estruturas de água em turbilhão que desempenham um papel crucial na dinâmica do oceano. Esses redemoinhos transportam calor, sal, nutrientes e outros materiais através do oceano, influenciando significativamente os ecossistemas marinhos e os padrões climáticos globais. Apesar de sua importância, prever as trajetórias desses redemoinhos continua sendo um desafio.

Uma equipe de cientistas do Instituto de Física Atmosférica (IAP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), da Universidade de Zhejiang, da Universidade Normal de Pequim e do Laboratório de Laoshan utilizou vários conjuntos de dados de observações de redemoinhos de mesoescala combinados com o método do expoente de Lyapunov local não linear (NLLE) para estimar o limite de previsibilidade teórica das trajetórias de redemoinhos de mesoescala.

“Estudar esses redemoinhos nos ajuda a entender melhor a complexidade dos movimentos de redemoinhos, a relação entre o movimento de redemoinhos e as características do próprio redemoinho e seus arredores. Classificamos e discutimos as diferenças na previsibilidade sob vários fatores, considerando as diversas características dos redemoinhos de mesoescala e os traços sazonais do Mar da China Meridional.

“Essa abordagem abrangente visa melhorar nossa compreensão de como diferentes vórtices de mesoescala e condições ambientais afetam o limite de previsibilidade”, disse o Prof. Liu Hailong, principal autor do estudo.

“Ao prever o comportamento desses redemoinhos, podemos fornecer segurança de forma mais eficaz para atividades econômicas e de transporte no oceano.”

O estudo revelou vários insights importantes. Primeiro, o limite médio de previsibilidade das trilhas de redemoinhos ciclônicos (CE) é de aproximadamente 44 dias, enquanto as trilhas de redemoinhos anticiclônicos (AE) têm um limite de previsibilidade de cerca de 39 dias no Mar da China Meridional. Esses valores variaram ligeiramente em diferentes conjuntos de dados, indicando uma faixa de previsibilidade robusta. Redemoinhos de longa duração, alta amplitude e grande raio exibem limites de previsibilidade que excedem 60 dias. Em contraste, redemoinhos de curta duração, baixa amplitude e pequeno raio têm limites de previsibilidade de cerca de 40 dias.

Um índice de complexidade (CI) foi introduzido para elucidar ainda mais a complexidade das trilhas de OME. As descobertas sugerem que vórtices de longa duração e alta amplitude, localizados principalmente na encosta norte do SCS e a oeste do Estreito de Luzon, têm trilhas mais simples e suaves.

“O Mar da China Meridional é uma das áreas marítimas mais complexas e dinâmicas do mundo e é significativamente influenciado pelas monções. Suas características sazonais também têm uma profunda influência na formação, desenvolvimento e movimento de redemoinhos de mesoescala”, de acordo com o estudo.

As trilhas AE são mais previsíveis no outono, com um limite de 52 dias, enquanto as trilhas CE são mais previsíveis no inverno, chegando a até 53 dias. Por outro lado, o verão apresenta a menor previsibilidade para ambos os tipos de redemoinhos. Os locais de trilhas de redemoinhos mais previsíveis tendem a se sobrepor a redemoinhos periódicos, então os limites de previsibilidade de redemoinhos periódicos justificam uma discussão específica.

Redemoinhos periódicos são redemoinhos regulares no Mar da China Meridional, frequentemente gerados em horários e locais fixos, tipicamente anualmente. Esses redemoinhos periódicos, que geralmente são mais duradouros e fortes, exibem um limite de previsibilidade de 49 dias para as trilhas CE e AE. Eles estão predominantemente localizados a leste do Estreito de Luzon e ao longo da costa oeste da Ilha de Luzon.

“Ao determinar o limite de previsibilidade, os cientistas podem identificar os pontos fortes e as limitações dos modelos oceânicos atuais. Essa percepção ajuda a refinar esses modelos, levando a melhores simulações do oceano e previsões mais precisas”, disse o Prof. Liu. “Isso nos fornece uma nova perspectiva de pesquisa para nos ajudar a entender e prever melhor as trajetórias de redemoinhos oceânicos.”

Estas descobertas foram publicadas recentemente na revista Avanços nas Ciências Atmosféricas.