Modelo operacional do Estuário do Tejo O programa de monitorização implementado pela SIMTEJO e SIMARSUL no Estuário do Tejo tem vindo a ser apoiado por uma componente de modelação matemática baseada no sistema numérico MOHID, um modelo não-linear, tridimensional e baroclínico, desenvolvido no IST pelo MARETEC-Centro de Estudos do Ambiente e Tecnologias Marinhas. Trata-se de um modelo amplamente disseminado que tem vindo a ser utilizado em diversas áreas científicas nomeadamente no estudo da hidrodinâmica, ondas, transporte de sedimentos, qualidade da água, ecologia e derrames de hidrocarbonetos em zonas costeiras e estuarinas, em Portugal e no estrangeiro, e que tem sido extensivamente aplicado à área de estudo. Alguns exemplos de aplicação, bem como uma descrição mais completa do modelo, podem ser encontrados em Braunschweig et al., (2003), Malhadas et al., (2009), Malhadas et al., (2010), Martins et al., (2001), Saraiva et al., (2007), Trancoso et al., (2005), e Vaz et al., (2009). Na implementação do modelo para o Estuário do Tejo foi seguida uma metodologia de modelos encaixados (Figura 1) com o objetivo de impor as condições de fronteira de oceano aberto (efeitos de larga escala) ao nível de modelos mais confinados (efeitos de pequena escala). Desta forma, o primeiro nível consiste de um modelo global que cobre quase toda a costa Portuguesa, com um passo espacial de 2km. Este modelo é forçado apenas com vento e maré, e sem gradientes de densidade. A sua única função é fornecer as condições de fronteira de oceano aberto para o segundo nível de modelos encaixados. No segundo nível, o modelo é de escala regional, e cobre a totalidade do Estuário do Tejo. São simulados os processos físicos e ecológicos no estuário, com uma discretização espacial que varia entre os 300 e os 600 metros. Os modelos de nível 3 são de escala local e são utilizados em casos de estudo, como por exemplo, avaliar a contaminação microbiológica junto a águas balneares ou monitorizar o impacte da descarga de emissários submarinos. Uma descrição completa da implementação do Modelo Operacional do Tejo pode ser encontrada em Fernandes, 2005. No que respeita às condições de fronteira em terra, o modelo é forçado com as descargas dos rios Tejo (médias diárias), Trancão e Sorraia (médias anuais). São também impostas as descargas de algumas ETAR, considerando um caudal constante de 0.1 m3/s e concentrações baseadas em dados mensais ou, quando não disponíveis, estimativas baseadas na população equivalente. Todos os modelos são forçados na interface água-atmosfera com os resultados de um modelo meteorológico. O modelo em questão é um modelo operacional para a costa portuguesa, desenvolvido no Instituto Superior Técnico na Secção de Energia e Ambiente, e descrito no capítulo seguinte. No âmbito do projeto ENVITEJO está a proceder-se à atualização do modelo operacional do Estuário do Tejo, recorrendo a resultados de maior escala para a fronteira oceânica, a dados em tempo real para a fronteira com os rios e refinando a malha de cálculo. A configuração do modelo está a ser remodelada ao nível da geometria/domínios geográficos, informação batimétrica, resoluções horizontais e verticais, de modo a incorporar os dados mais recentes de batimetria, e a melhorar a resolução da solução numérica do modelo, encontrando um compromisso entre o tempo de cálculo do modelo e a resolução espacial horizontal e vertical.
Figura 1. Modelos encaixados em três níveis. Nível 1: modelo de larga escala para a parte da costa oeste portuguesa; Nível 2: modelo de escala regional para o Estuário do Tejo; Nível 3: modelos de escala local utilizados em casos de estudo; a) Emissário Submarino da Guia; b) Praias da Costa do Estoril.
Quadro 1. Instrumentos e parâmetros medidos por cada uma das estações de aquisição automáticas.
Figura 2. Resultados da Modelação Operacional: distribuição de Temperatura (esquerda) e Salinidade (direita).
O Projeto ENVITEJO prevê ainda o desenvolvimento de ferramentas que permitam correr aplicações dedicadas, baseadas nos resultados do modelo matemático e desenvolver interfaces gráficas que permitam a um utilizador não especializado em modelação matemática fazer simulações de cenários utilizando os resultados do modelo operacional. A ferramenta será também constituída por uma base de dados que arquivará o histórico das simulações bem como os dados adquiridos a partir de outros serviços Web (estações meteorológicas, bóias, radar, imagens de satélite, etc). Este armazenamento permitirá analisar situações passadas e realizar cenários de dispersão de poluentes em eventos passados. Os dados serão consultáveis apenas por utilizadores credenciados e apenas em modo de leitura.
Referências BRAUNSCHWEIG, F.; MARTINS, F.; LEITÃO, P.; NEVES, R. - "A methodology to estimate renewal time scales in estuaries: the Tagus Estuary case", Ocean Dynamics, 53, 3, 2003, pp. 137-145. MALHADAS, M.; LEITÃO, P.; SILVA, A.; NEVES, R.; - “Effect of coastal waves on sea level in Óbidos Lagoon, Portugal.” Continental Shelf Research 29, 9, 2009, pp 1240-1250. MALHADAS, M.; NEVES, R.; LEITÃO, P.; SILVA, A. – “Influence of tide and waves on water renewal in Óbidos Lagoon, Portugal.” Ocean Dynamics 60, 2010, pp. 41-55 MARTINS, F.; LEITÃO, P.; SILVA, A.; NEVES, R. – “3D modelling in the Sado estuary using a new generic vertical discretization approach”, Oceanologica Acta, 24, 1, 2001, pp 1-12. SARAIVA, S.; PINA, P.; MARTINS, F., SANTOS, M. BRAUNSCHWEIG, F. NEVES, R. – “Modelling the influence of nutrient loads on Portuguese estuaries”, Hydrobiologia, 587, 1, 2007, pp 5-18. TRANCOSO, A. R.; SARAIVA, S.; FERNANDES, L.; PINA, P., LEITÃO, P.; NEVES, R. – “Modelling macroalgae using a 3D hydrodynamic-ecological model in a shallow, temperate estuary.” Ecological Modelling, 187, 2-3, 2005, pp 232-246. | ||||||||||||||||||||||||||
