Surface heat exchanges in an estuarine tidal flat (Bahía Blanca estuary, Argentina)

Abstract

The purpose of this article is to provide an analysis of the he at exchanges occurring at a tidal flat of the Bahía Blanca estua ry (Argentina). Heat fluxes across the water-atmosphere and sediment-atmosphere interfaces (inundation and exposure, respectively) were studied. Data were collected at Puerto Cuatreros (located near the estuary’s head) during one annual cycle (2003). Bulk aerodynamic formulas were used to estimate the radi ative and turbulent fluxes from available meteorological data. Air, water and soil temperatures, as well as solar radiation were measured every 10 min. Soil temperature was recorded at three depths (0.05, 0.15 and 0.25 m). Meteorological data were obtaine d at 30-min intervals from the estuary’s weather station locate d at Puerto Rosales. Atmospheric and tidal conditions regulated the heat exchanges. The most important heat fluxes in every season were net radiation and latent heat flux, reaching maximum values of 816 and 776 W m –2 , respectively, after midday in summer. Tidal inundation affected the direction and magnitude of sensible and soil heat fluxes. During a cloudless summer day, nocturnal inundations heated the tidal flat sediment, causing an upward flow of sensible heat. A tidal inundation in the mornin g cooled the sediment and a downward flow of sensible heat developed (reaching –183 W m –2 ). Soil heat flux was rapidly reduced during the hours of inundation, becoming nearly zero. The estimated annual evaporation was 2127 mm.

El propósito de este artículo es proporcionar un análisis de los intercambios calóricos que ocurren en una planicie mareal del estuario de Bahía Blanca (Argentina). Se estudiaron los flujos de calor a través de las interfases agua-atmósfera y sedimento- atmósfera (inundación y exposición de la planicie, respectivamente). Los datos se recolectaron en Puerto Cuatreros (localizado en las cercanías de la cabecera del estuario) durante un ciclo anual (2003). Se utilizaron ecuaciones aerodinámicas que parametrizan los flujos radiativos y turbulentos a partir de datos meteorológicos disponibles. La radiación solar y la temperat ura del aire, agua y sedimento se registraron cada 10 min. La temp eratura del suelo se midió en tres profundidades (0.05, 0.15 y 0.25 m). Los datos meteorológicos se registraron cada 30 min en la estación meteorológica del estuario, localizada en Puerto Rosales. Las condiciones atmosféricas y la marea regularon los inte rcambios de calor. En todas las estaciones del año los flujo s calóricos más importantes fueron la radiación neta y el flujo de calor latente, alcanzando valores máximos de 816 y 776 W m –2 , respectivamente, en verano, en horas posteriores al mediodía. La inundación mareal afectó la dirección y magnitud del flujo de calor sensible y el flujo de calor en el suelo. Durante un día despejado de verano, las inundaciones nocturnas calentaron el sedimento de la planicie mareal, causando un flujo ascendente de calor sensible. La inundación matutina enfrió el sedimento y s e produjo un flujo descendente de calor sensible que alcanzó un valor de –183 W m –2 . El flujo de calor en el suelo se redujo rápidamente durante las horas de inundación, acercándose a cero. La evaporación anual estimada fue 2127 mm.