Disciplinas na Área Física

DINÂMICA DOS FLUIDOS GEOFÍSICOS I

Dinâmica dos fluidos clássica: equações básicas da conservação de momentum, massas e energia. Rotação e estratificação. Teorema de Taylor-Proudman. Vorticidade potencial. Ondas planetárias. Geostrofia. Teoria quasi-gestrófica de águas rasas. Fricção

DINÂMICA DOS FLUIDOS GEOFÍSICOS II

Teoria quasi-geostrófica dos fluidos estratificados. Circulação oceânica provocada pelos ventos: teorias clássicas e modernas. Estabilidade. Interação onda-corrente. Dinâmica agestrófica. Efeitos Topográficos

HIDRODINÂMICA COSTEIRA E ESTUARINA

Definições e classificações dos principais tipos de ambientes costeiros. Metodologia para medições e determinações de propriedades físicas: médias temporais, espaciais e cálculo de fluxo. Modelos simplificados de processos de mistura. Equação do movimento e da continuidade. Balanço dinâmico e de sal. Modelos uni e bi dimensionais. Escalas temporais envolvidas. Principais forçantes da circulação. Resposta de um estuário aos efeitos da maré, do vento e da descarga fluvial. Estuários de cunha salina. Formação de plumas e frentes. Perfis teóricos de velocidade de corrente e de salinidade. O diagrama de estratificaçao-circulaçao.

OCEANOGRAFIA POR SATÉLITE

Fundamentos de oceanografia por satélites. Fundamentação física: as equações de Maxwell, radiação do corpo negro, transferência radiativa, modelagem. Instrumentação. Princípios de processamento de imagens. Sensores ativos e passivos. Aplicações em oceanografia utilizando sensores da radiação visível, infravermelha e microondas.

MODELOS NUMÉRICOS APLICADOS À OCEANOGRAFIA

Introdução sobre modelos numéricos e suas utilizações.
Tipos de modelos: elementos finitos, diferenças finitas, volumes finitos.
Tipos de equações: elípticas, parabólicas, hiperbólicas.
Discretização de derivadas parciais. Discretizações avançada, centrada e retardada.
Discretizações de ordens superiores.
Tipos de grades. Estabilidade das soluções numéricas.
Esquemas de Discretização: Euler, Leap-Frog, Adams, Adams-Bashforth.
Esquemas de discretização Implícita.
Instabilidades numéricas.
Estabilidade numérica dos vários esquemas de discretização.
Exemplos de discretização em grades uni e bidimensionais.
Aplicações para equação da onda e da dissipação do calor.
Condições de contorno.
Modelos numéricos mais conhecidos e suas aplicações.

ONDAS E MARÉS

Descricao básica de ondas, tipos de ondas, parâmetros de ondas.
Estratificação e rotação, frequência de Brunt-Vaisalla, teoria do equilibrio estável.
Equações do movimento e da continuidade em coordenadas cartesianas ortogonais.
Aproximações nas equações do movimento: Plano Beta e Boussinesq.
Ondas de gravidade em um fluido inviscido, incompressível, irrotacional e homogêneo.
Ondas de gravidade em um fluido inviscido, incompressível, irrotacional e estratificado.
Ondas de gravidade em um fluido inviscido, incompressível, rotacional e homogêneo.
Ondas de gravidade em um fluido inviscido, incompressível, rotacional e estratificado.
Teoria da maré de equilíbrio.
Componentes diurnas e semidiurnas. Mares de sizigia e quadratura.

MÉTODOS DE ANÁLISE DE DADOS EM OCEANOGRAFIA

Amostragem de dados Oceanográficos. Processamento e controle de dados Oceanográficos. Descrição Estatística de Dados. Estimação e regressão estatística. Interpolação e preenchimento de lacunas. Controle de erro. Análise espacial de dados. Funções empíricas Ortogonais. Análise de séries temporais. Análise harmônica de dados. Métodos de análise espectral. Filtros Digitais

ANÁLISES DE MASSAS DE ÁGUA

Introdução ao tema de estudo, estrutura da coluna d'água, processos de formação de massas de água,
processos de mistura, circulação termohalina global, distribuição das principais massas de água dos
oceanos globais, métodos de análise de massas de água.

DE FLUIDOS COM APLICAÇÃO AO ESTUDO DE PLUMAS DE RIOS

Introdução, Conceitos básicos e princípios na dinâmica de fluidos, similaridade e modelagem, circulação e
dinâmica de plumas de evolução de fundo.

MODELAGEM DA TURBULÊNCIA

Equações governantes do escoamento. Abordagens numéricas para o estudo da turbulência. Modelagem
via equações médias de Reynolds (RANS), Simulação Numérica Direta (DNS), Simulação das Grandes
Escalas (LES). Aplicações das técnicas DNS e LES.

INTRODUÇÃO À DINÂMICA DE SUBMESOESCALA

Motivação observacional; Aspecto dinâmico da submesoscala; Equação do momento e seus principais
balanços em diferentes escalas espaciais e temporais; Mistura, advecção e estiramento de traçadores no
oceano; Dinâmica de Vorticidade Potential; Frontogênese e seu efeito na re-estratificação oceânica;
Efeitos friccionais em frentes; Bombeamento de Ekman não-linear; Instabilidades da camada de mistura;
Extração de vorticidade potencial devido ao vento; Parametrização destes movimentos em modelos
oceânicos.