Variação do Nível do Mar emCascais - IPG Antunes_Universidade de...Análise de Pós-Processamento •Variabilidade da Sobreelevação Extrema R² = 0.3061 50 55 60 65 70 Amp. máxima

Variação do Nível do Mar em CascaisVariação do Nível do Mar em Cascais

Carlos AntunesCarlos Antunes

IV Jornadas – Engenharia Geográfica IPG- 2012

Carlos AntunesCarlos [email protected]@fc.ul.pt

ResumoResumo

• Introdução

• Modelação de marés

• Monitorização em Tempo Real

Jornadas

2012

C.AntunesC.Antunes

• Monitorização em Tempo Real

• Análise de Pós-Processamento

• Subida de NMM e projecção para o futuro

IntroduçãoIntrodução

• Variação do Nível do Mar

� Curto Período

… (ondulação, maré, sobre-elevação)

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… (ondulação, maré, sobre-elevação)

� Longo Período

… (maré, sazonal, eustática, isostática e tectónica)


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• Observação do Nível do Mar

� Marégrafos – observação por ponto, junto à costa

… (poço, transdutores de pressão, radares)

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… (poço, transdutores de pressão, radares)

� Satélite – observação por área, em alto mar

… (Altimetria de satélite – Topex/Pseidon & Janson)

… complementada com rede “Argo Float”


• Marégrafo de CASCAIS

� Dados do antigo Marégrafo de 1982 – 2002

� Dados do Marégrafo Novo via FTP desde 2003

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� Dados do Marégrafo Novo via FTP desde 2003

� Registos: elevação de marés; PA; Temperatura da

água e do ar

� Taxas: alturas de maré de 5 seg & 3 min; PA de 10

min e Temperaturas de 30 min


• Antigo Marégrafo de CASCAIS

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• Novo Marégrafo de CASCAIS

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Modelação da MaréModelação da Maré

• Análise harmónica com 1 ano de dados horários

� CASCAIS - Dados do ano de 2007 (realizada como

trabalho prático de Hidrografia e 2008)

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�Método de AMQ, tomando como valores iniciais os

parâmetros das constituintes harmónicas de modelo

pré-existente ("Table des Marees des Grands Ports du Monde", No.

540, Service Hydrographique et Oceanographique de la Marine - Paris.)


• Modelo harmónico da altura de maré com 37 constituintes

•Z – NMM actual em relação ao ZH

∑∑∑∑ −−−−++++++++++++====i

iiii0ii0)gutnVcos(HfZy

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•Z0 – NMM actual em relação ao ZH

• fi – factor de amplitude nodal

• V0i – argumento inicial da fase para as 0h em Greenwich

• ni – velocidade da onda

• Hi e gi – constituintes de maré de influência local

• ui – termo de longo período de influência nodal


• Maré observada de 2007 em CASCAIS

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CASCAIS (2007), Zona: +1.0TU Lat: 38.6833 Lon: -9.4167

Onda Vel.(º/Hr) H(m) G(º) f V0Z0 0.000000 2.23 0.0 1.000 0.00J1 15.585443 .004 122.6 1.140 337.55K1 15.041069 .069 69.4 .891 21.52

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K1 15.041069 .069 69.4 .891 21.52K2 30.082137 .098 117.3 .760 223.82M2 28.984104 .991 93.4 1.036 269.90S2 30.000000 .346 120.2 1.000 0.00N2 28.439730 .212 75.7 1.034 130.68MU2 27.968208 .038 50.0 1.049 180.172N2 27.895355 .033 54.0 1.128 349.41NU2 28.512583 .039 78.0 1.039 319.34T2 29.958933 .019 117.6 1.000 2.57M4 57.968208 .010 244.8 1.073 179.81(...)


• Variação sazonal da maré (períodos médios)

� Origem Astronómica

• Onda SSA – Semi - Anual Solar

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• Onda SSA – Semi - Anual Solar

• Onda SA – Anual Solar

� Origem meteorológica

• Variação sazonal do regime de vento

• Variação térmica sazonal

• Variação da Pressão Atmosférica

Modelada

Modelada


• Variação sazonal da maré

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• Resíduos do ajustamento do modelo harmónico à

maré observada de 2007 em CASCAIS - Ruído

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Constituinte Amplitude (m) σσσσ Fase (º) σσσσ

M20,991 0,0003 93,34 0,0003

• CASCAIS (2007), Zona: +1.0TU Lat: 38.6833 Lon: -9.4167

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S20,346 0,0003 120,20 0,0009

N20,212 0,0003 75,76 0,0016

K10,069 0,0003 69,36 0,0042

K20,098 0,0002 117,31 0,0025

O10,061 0,0003 328,63 0,0042

SA 0,070 - 230,00


• Resultados:

� Precisão média diária de 2 - 4 cm

� Exactidão média diária < 10 cm

� Exemplo: DP= 2 cm; ∆NM= 13 cm

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� Exemplo: DP= 2 cm; ∆NM= 13 cm (SE= 20 cm; PA= 1012 mbar)


• Resultados:

� Precisão média diária de 2 - 4 cm

� Exactidão média diária < 10 cm

� Exemplo: DP= 2 cm; ∆NM= 0 cm

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� Exemplo: DP= 2 cm; ∆NM= 0 cm (SE= 1 cm; PA= 1018 mbar)

Monitorização em Tempo RealMonitorização em Tempo Real

• Recepção de dados de maré via FTP

• Modelo de maré, exacto e preciso

• Análise em tempo real

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• Análise em tempo real

• Emissão de AVISOS de Alerta (sobre-elevação e estado do Mar)

• Envio da análise via FTP para site de Marés da FCUL


• Programa de monitorização MareVB 2.5

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• AVISOS por email do programa MareVB 2.5

Meteo-Tsunami de

07Julho2012

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• Programa de monitorização MareVB 3.2

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• AVISO enviado para página FCUL - Previsão de Marés por FTP (20 em 20 min)

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Análise de Pós-ProcessamentoAnálise de Pós-Processamento

•Acesso diário aos dados do IGP em FTP público

•Concatenação de dados

•Análise e comparação com Modelo de maré

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•Análise e comparação com Modelo de maré

•Avaliação da variação do NMM (nível médio diário da

maré observada)

•Adiciona-se à série temporal da variação decadal do NMM

• Actualização da análise estatística de sobreelevações


• Sobreelevação meteorológica (stormsurges)

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� Sobre-elevação máxima de 50 cm (70 cm NM1983)

pelas 2:55 do dia 23/12/2009

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� Sobreelevação resulta do efeito de sucção por

acção das baixas Pressões Atmosféricas e do efeito

do vento

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do vento


• Série temporal da variação diária do NMM

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• Estatística da série temporal da variação diária do NMM

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• Variabilidade da Sobreelevação Extrema

R² = 0.3061

50

55

60

65

70

Am

p. m

áxim

a a

nu

al de

SM

(cm

)

máxSM mm.máxSM Linear (mm.máxSM)

R² = 0,3177

R² = 0,4234

20

25

30

Am

plit

ud

e d

e S

M (

cm

)

80

Jornadas

2012

C.AntunesC.Antunes

20

25

30

35

40

45

50

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Am

p. m

áxim

a a

nu

al de

SM

(cm

)

Anos

R² = 0,4427

R² = 0,3177

5

10

15

20

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Am

plit

ud

e d

e S

M (

cm

)

Anos

perc90 perc95 perc99

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

0 25 50 75 100 125 150

Am

plit

ude m

áx d

e S

M (

cm

)

Período de retorno (anos)

1960-2010 1970-2010 1980-2010 1990-2010

Subida actual do NMM e projecção futuraSubida actual do NMM e projecção futura


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Marégrafo de CASCAIS - Correlação do Efeito Barométrico Inverso

y = -0.988x + 1022.3

r = 0.62

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

990 995 1000 1005 1010 1015 1020 1025 1030 1035 1040 1045

PA (mbar)

NM

M (

mm

)

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C.AntunesC.Antunes

Jornadas

2012


• Série secular da variação mensal do NMM

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Jornadas

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• Taxa de SNM dada pelo Topex/Pseidon & Jason’s

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• Taxa actual e aceleração da SNM

Aceleração da SNM relativa:

• Considerando-se o período de 20 anos com duas taxas diferentes

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diferentes

• SNM relativa de 2,1 mm/ano (± 0.1 mm/ano) em 1990

• SNM relativa de 3,6 mm/ano (± 0.16 mm/ano) em 2010

• Obtém-se uma aceleração da SNM de 0.074 mm/ano2

(±0.009 mm/ano2)


• Projecção da SNM relativa em Cascais

Projection of Relative SLR at CASCAIS (cm)

36

46

33

42

38

46

42

3840

50

R_SLR_Max

R_SLR_Est

R_SLR_Min

Secular_SLR

Jornadas

2012

C.AntunesC.Antunes

13

16

21

27

13

16

20

26

33

1316

20

25

31

0

10

20

30

1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050

Secular_SLR

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