EQUILÍBRIO HIDROSTÁTICO

1. EQUILÍBRIO HIDROSTÁTICO • A pressão no Oceano é afectada, em parte, pelo movimento da água. Como as correntes oceânicas são relativamente lentas, particularmente na vertical, para muitos fins a pressão em profundidade é tomada como sendo a pressão hidrostática. • A pressão hidrostática é o peso da coluna de água actuando por unidade de área, à profundidade z. • Considerando =constante, a pressão hidrostática à profundidade z é dada pela Equação Hidrostática, • No oceano real, varia com a profundidade e pode-se considerar a coluna de água constituída por um número infinito de camadas de espessura infinitesimal dz, contribuindo com uma pressão infinitesimal dp para a pressão hidrostática total à profundidade z, dada pela expressão Assim, a pressão total à profundidade z é o somatório (o integral) de todas as contribuições dp das diversas camadas.

2. EQUILÍBRIO HIDROSTÁTICO Variação da pressão hidrostática com a profundidade: (a) caso real em que a densidade varia de forma contínua com a profundidade; (b) caso em que a densidade é assumida como constante.

3. CORRENTES GEOSTRÓFICAS Gradiente Horizontal de Pressão Ajuste Geostrófico  Fronteiras laterais (costas) e heterogeneidades no campo do vento originam declives na superfície do mar que fazem variar a pressão hidrostática ao longo de superficies horizontais em profundidade no oceano  gradientes horizontais de pressão. A água tende a mover-se para eliminar as diferenças horizontais no campo da pressão. A força que dá origem a este movimento designa-se por força do gradiente horizontal de pressão. Se a força de Coriolis, que actua sobre a água em movimento, é equilibrada pela força do gradiente horizontal de pressão, a corrente está em equilíbrio geostrófico e designa-se por Corrente Geostrófica.

4. CONDIÇÕES BAROTRÓPICAS E BAROCLÍNICAS • Condições Barotrópicas: • Em condições reais, para oceano homogéneo, a densidade aumenta com a profundidade devido à compressão causada pelo peso da água suprajacente; as superfícies isobáricas (isóbaras, superfícies de igual pressão) são paralelas à superfície do mar e às superfícies isopícnicas (isopicnas, superfícies de igual densidade)  está-se perante Condições Barotrópicas. • Em condições barotrópicas, a variação de pressão sobre uma superfície horizontal (a uma dada profundidade) é determinada apenas pelo declive da superfície do mar, pois as isóbaras são paralelas à superfície do mar. • Condições Baroclínicas: • Qualquer variação da densidade vai afectar o peso da água suprajacente e, consequentemente, a pressão que actua numa dada superfície horizontal. Quando existem variações laterais de densidade, as isóbaras não são paralelas à superfície do mar; as isóbaras intersectam as isopicnas, com declives em sentidos opostos. A inclinação das isóbaras relativamente às isopicnas caracteriza o que se designa por Condições Baroclínicas.

5. CONDIÇÕES BAROTRÓPICAS E BAROCLÍNICAS CONDIÇÕES BAROTRÓPICAS CONDIÇÕES BAROCLÍNICAS superfícies isobáricas superfícies isobáricas b a superfícies isopícnicas superfícies isopícnicas horizontal horizontal densidade crescente densidade crescente No escoamento barotrópico as superfícies isopícnicas e isobáricas são paralelas e o declive relativamente à horizontal mantem-se constante em profundidade. Assim, como o declive das superfícies isobáricas é constante em profundidade, o gradiente horizontal de pressão de B para A, loga a corrente geostrófica, também é constante em profundidade. No escoamento baroclínico as superfícies isopícnicas intersectam as superfícies isobáricas. A pequenas profundidades, as superfícies isobáricas são paralelas à superfície do oceano, mas com o aumento de profundidade os seus declives vão diminuindo, porque a densidade média da coluna de água em A é maior que em B (em condições barotrópicas estas densidades médias serião iguais). À medida que as superfícies isobáricas se vão tormando horizontais, o gradiente horizontal de pressão, logo a corrente geostrófica, diminui, até que a alguma profundidade as superfícies isobáricas são horizontais e a corrente geostrófica á nula.

6. CONDIÇÕES BAROTRÓPICAS E BAROCLÍNICAS Relação entre as isóbaras e as isopicnas: (a) condições barotrópicas - a distribuição de densidade (indicada pela intensidade do sombreado a azul) não influencia a forma das superfícies isobáricas; (b) condições baroclínicas - as variações laterais de densidade afectam a forma das superfícies isobáricas.