Abstract Warm saline water masses emanating from the Persian Gulf (PG) and the Red Sea (RS) spread across a large area of the northern Indian Ocean upper layers, affecting the thermocline stratification, the circulation, and the air-sea exchanges over the Arabian Sea (AS) and Bay of Bengal (BoB). To explore the significance of these waters, we use numerical simulations to investigate the impact of isolating (closing) the RS and PG. The results show that the differences between the model runs, with and without the RS and PG, have marked effects on the AS and BoB seasonal variability. As expected, the major differences are concentrated in the surface mixed layer and thermocline of the AS. However, differences are also found further east in the BoB, mainly during the boreal summer. Significant differences are present in the air-sea freshwater and heat fluxes calculated by the model. In addition to the seasonality, there are significant interannual variability, with possible correlation with the El Nino-Southern Oscillation. Results of the experiments suggest that the upwelling in the Sri Lanka Dome, in the southwestern Bay of Bengal, would have responded differently to the 2009-2010 El Niño-La Niña in the absence of PG and RS input.

Resumo Este estudo teve como objetivo estimar a variabilidade da concentração de nutrientes no estuário do São Francisco a partir de dados observados durante o verão e o inverno de 2014, e avaliar a influência da vazão, circulação e precipitação no balanço dos fluxos de nutrientes. A diferença marginal nas vazões (1.160 m3/s - verão; 1.260 m3/s - inverno) refletiu o pequeno papel da descarga do rio na variabilidade da carga de nutrientes. O aumento da carga de sedimentos de fevereiro (13189,70 T/mês) a julho (36088,56 T/mês) revelou que a alta precipitação (153,6 mm - inverno; 37,6 mm - verão) e a circulação interna podem ter contribuído para aumentar a carga de sedimentos em direção à foz do estuário. A forte velocidade da corrente em julho (~ 0,9 m/s) revelou um maior potencial para exportar águas estuarinas em direção à costa quando comparada à ~ 0,7 m/s (fevereiro). As concentrações e carga de nutrientes foram maiores durante o inverno, liderado pelo fosfato (3,70 μgL-1) e NID (83,64 μgL-1), seguida por (1,38 μgL-1 e 30,70 μgL-1 - verão), com exceção para silicatos com 4,20 mgL-1 (verão) e 3,59 mgL-1 (inverno). Apesar do controle ativo das vazões, a circulação interna, seguida pela precipitação local, foram consideradas os principais mecanismo responsáveis pelo aumento da carga de nutrientes no estuário.

Abstract This study aimed to estimate the nutrients concentration variability in the São Francisco estuary from observed data during the summer and winter seasons of 2014 and to assess the influence of outflow discharges, circulation and precipitation on nutrients fluxes exchange. The marginal difference in the streamflow (1,160 m3/s - summer; 1,260 m3/s - winter) reflected the small role of the river discharge on the variability of the nutrients load. The increase in the sediments load from February (13189.70 T/month) to July (36088.56 T/month) revealed that high precipitation (153.6 mm - winter; 37.6 mm - summer) and internal circulation might have contributed to enhancing the sediment budge towards the estuary mouth. The strong current velocity in July (~0.9 m/s) revealed more potential to export estuarine waters towards the coast when compared to ~0.7 m/s (February). The concentrations and nutrients load were higher during the winter season led by phosphate (3.70 μgL-1) and NID (83.64 μg L-1), against (1.38 μgL-1 and 30.70 μgL-1 - summer), except for silicates with 4.20 mgL-1 (summer) and 3.59 mgL-1 (winter). Despite the active control of outflows, the internal circulation, followed by local precipitation, are considered the main mechanisms behind the increased nutrients load within the estuary.

Resumo O potencial eólico na região Agreste do Nordeste Brasileiro (NEB) tem características positivas para geração elétrica, cuja exploração ainda é pouca explorada. Este trabalho analisa uma base de dados anemométricos com 3,1 anos de duração (outubro de 2007 a outubro de 2010), coletados em Girau do Ponciano, Alagoas. Foram definidos três períodos para identificação dos padrões sazonais: Anual, estação seca (Outubro-Janeiro) e estação chuvosa (Maio-Agosto). Os valores horários e mensais mostraram que a velocidade média do vento em 50 m de altura foram superiores a 7 m s-1, alcançando 8,5 m s-1 no período seco. A direção do vento é pouco variável, oscilando entre NE e SE. Os ventos mais intensos (≥ 10 m s-1) foram observados durante a noite. Os parâmetros de Weibull apresentaram um desenvolvimento sazonal distinto, onde a curva de ajuste no período seco (chuvoso) foi mais distribuída (concentrada) nas classes adjacentes a 8 m s-1 (7 m s-1). Os termos relacionados a produção de energia eólica, calculados através do modelo WAsP, também indicam a potencialidade na exploração dos ventos em Girau do Ponciano. Os valores entre 3 a 10 GWh para energia anual produzida e entre 35% a 65% de fator de capacidade são equivalentes ou superiores aos apresentados em parques eólicos em operação no NEB. Simulações em microescala indicaram que o período chuvoso possui menor potencial energético e menor variabilidade espacial. As características meteorológicas e geográficas de Girau do Ponciano são favoráveis para futuras instalações de parques eólicos. A distância para rodovias estaduais é inferior a 10 km, com a subestação de 69 kV a aproximadamente 20 km da posição da torre anemométrica usada. Além disso, o relevo possui baixa inclinação (< 15°), vegetação rasteira e reduzida presença de edificações na região, que favorecem na redução da rugosidade aerodinâmica.

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.

RESUMO Para avaliar como a descarga do rio e as correntes de maré influenciam a circulação e o transporte de sal no estuário do rio São Francisco, foram realizadas duas campanhas de 25 horas, além de perfis ao longo do canal principal do estuário (18/19 e 25/26 de fevereiro de 2014). A velocidade das correntes mostraram uma maior assimetria entre as correntes de enchente (v <0) e vazante (v> 0) durante a sizígia (-0,6 e 1,1 m/s), em comparação com a maré de quadratura (-0,4 e 1,0 m/s). Tal resultado foi atribuído à forte energia de empuxo intensificado pela maior força da descarga fluvial na sizígia. Em geral, a salinidade apresentou forte estratificação vertical variando da superfície ao fundo entre 0,0 <S <36,6 e 0,5 <S <36,1, durante a sizígia e quadratura, respectivamente. Apesar de a descarga do rio ter reduzido entre a maré da sizígia e quadratura, as condições de parcialmente misturado e altamente estratificado (tipo 2b) permaneceram para ambos os períodos, com advecção e difusão turbulenta contribuindo com 34% e 66% para o transporte de sal estuário acima na sizígia, respectivamente, e 56% e 44% durante a quadratura. Tal resultado foi atribuído ao equilíbrio entre as forçantes da maré e baroclínico, além da descarga do rio. O transporte de sal advectivo predominantemente na direção estuário abaixo para os ciclos das marés de sizígia (12,5 kg m-1s-1) e quadratura (15,2 kg m-1s-1) sugere que há pouca acumulação de sal dentro do estuário do São Francisco.

ABSTRACT In order to evaluate how river discharge and tidal currents forcing influence the circulation and salt transport within the São Francisco River-Estuary, a two 25 hour surveys campaigns and along-channel profiles were performed in the estuary main channel (18/19 and 25/26 February 2014). The current intensity showed higher asymmetry between flood (v<0) and ebb (v>0) currents in spring tide (-0.6 and 1.1 m/s), as compared to neap tide (-0.4 and 1.0 m/s), which was attributed to the intense buoyancy energy enhanced by the stronger discharge in spring. Overall, salinity presented high stratified conditions and varied between 0.0<S<36.6, and 0.5<S<36.1 from surface to bottom, during spring and neap, respectively. Although river discharge reduced from spring to neap tide partially mixed-highly stratified conditions (type 2b) remained in both periods, with advection and diffusion contributing with 34% and 66% to the net upstream salt flux in spring, respectively, and 56% and 44% in neap tide, respectively, which was attributed to the balance of tidal and baroclinic forcing and river discharge. The dominant downstream advective salt transport in both spring (12.5 kg.m-1s-1) and neap (15.2 kg.m-1s-1) tidal cycles suggests that there is little salt accumulation inside the São Francisco estuary.

Resumo Objetivo Este estudo caracterizou a qualidade da água no baixo rio São Francisco (NE-Brasil), sendo o primeiro trabalho realizado no setor inferior do rio São Francisco com o objetivo de quantificar e comparar variáveis limnológicas, durante os anos de 2001, 2004 e 2007. Métodos Amostras de água foram coletadas em uma seção transversal do rio mensalmente. Temperatura, condutividade, pH, oxigénio dissolvido e foram obtidos utilizando uma sonda YSI 6600-multiparamétrica. Os nutrientes inorgânicos dissolvidos (amônia, nitrito, nitrato, fósforo dissolvido e silicatos), clorofila-a e sedimentos suspensos totais (TSS) foram também determinados. Resultados Os três anos hidrológicos mostraram diferenças distintas nas taxas de precipitação e condições de descarga. As taxas de precipitação em 2001 estiveram abaixo do nível da série histórica. A temperatura média anual da água mostrou diferenças não significativas entre os três anos. Concentrações de nutrientes inorgânicos dissolvidos foram mais elevados em 2004, com a amônia e nitrato diferindo estatisticamente entre os anos (p <0,05). A clorofila-a mostrou pequena diferença entre os anos. Conclusões A intensidade da precipitação tem um impacto direto sobre a qualidade da água do baixo São Francisco, entretanto a localização geográfica da precipitação também é um fator determinante para as alterações das características químicas e físicas da água que atinge o setor inferior do rio São Francisco. Precipitações localizadas nas porções inferiores da bacia, são mais efetivas no aumento da concentração de nutrientes dissolvidos.

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.

The aim of this study was to investigate the post-dam conditions of the loads and yields of dissolved inorganic nitrogen (DIN), orthophosphate (DIP, silicate (DSi) and total phosphorous (TP) in the Lower São Francisco river estuary (NE-Brazil) after the river was regulated to a constant flow by the dams. Loads and yields of monthly measurements performed from November 2000 to March 2002 at a gauging station downstream of the dams (80 km from the coast) showed 4.1 x 10³ t/yr and 0.006 t/km² /yr of DIN, 0.2 x 10³ t/yr and 0.002 t/km² /yr of DIP, and 448 x 10³ t/yr and 0.71 t/km² /yr of DSi, respectively. Over the last 15 years, DIN loads reduced by 94 % and DSi by 31%. The river turned into an oligotrophic system with primary production limited by nitrogen and nutrient yields being among the lowest of Brazilian coastal rivers.