Acessibilidade / Reportar erro

On the salt transport in the Cananéia sea during a spring tide experiment

Abstracts

Observations of the velocity, salinity, water depths and tides in the southem region of the Cananéia Sea were sampled at an anchored station during two complete tidal cycles. The measurements were made during spring tides on 5-6 December, 1991. The observed non-tidal current profile for this weakly stratified tidal channel is found to be in close agreement with the results of a simple steady state unidimensional analytical model of a well-nuxed estuary. This comparison indicates that the primary driving mechanisms are the longitudinal salinity gradient and the fresh water discharge. The contribution to the advective salt transport is dominateô by the freshwater discharge through the down-stream non-tidal flow and the up-stream dispersive term due to Stokes wave transporto This dispersive term is almost one order of magnitude smaller than the down-stream non-tidãl transport inôuced bythe fresh water discharge. TidaI correlation, acting as a counter-dispersion term, and the steady shear dispersion term are two orders of magnitude smaller than the ôown-stream salt transporto The remaining dispersive terms, which are dependent on the deviations from the mean deptb, are smaller than eitlier of these terms by one order of magnitude. The computed total salt transport per unit width of a section perpendicular to the mean flow was in close agreement (within 12 %) with the sum of the individual advective and dispersive terms. On the assumption that the tidal channel sampled is laterally homogeneous, an imoalance of the salt budget across the section was observed.

Estuaries; Salt transport; Salt balance; Advection; Dispersion; Non-tidal profiles


Observações de velocidade, de salinidade, de profundidade e de maré na região sul do Mar de Cananéia foram realizadas numa estação fixa durante dois ciclos completos de maré. Essas medidas foram feitas durante maré de sizígia, no período de 5 a 6 de dezem6ro de 1991. A exame comparativo do perfil estacionário de velocidade desse sistema fracamente estratificado, indicou boa concordância com os resultados de um modelo analítico unidimensional de um estuário ideal verticalmente homogêneo. Dessa comparação, foi possível concluir que as principais forças geradoras desse movimento são o gradiente longitudinal de densidade e a descarga de água doce. A contribuição para o transporte advectivo de sal é dominado pela descarga total de água doce e pelo termo dispersivo, gerado pela propagação da onda de maré no canal estuarino (transporte de Stokes). Esse termo dispersivo é quase uma ordem de grandeza menor do que o termo associado à descarga estacionária de água doce. O termo de correlação da maré, que atua no sentido contrário aos termos dispersivos e o termo dispersivo gerado pelo cisalhamento da circulação gravitacional, são cerca de duas ordens de grandeza menores do que a parcela advectiva estacionária que atua estuário abaixo. Os termos dispersivos remanescentes e que dependem da amplitude da maré, são uma ordem de grandeza menores do que o valor estimado para o termo gerado pela circulação gravitacional. O transporte total de sal, por unidade de largura da seção transversal, integrado diretamente é concordante com o valor obtido pela somatória de todos os termos advectivos e dispersivos, com um desvio inferior a 12 %. Na hipótese de que o canal estuarino amostrado é lateralmente homogêneo, observou-se que o transporte de sal não estava em balanço.

Estuários; Transporte de sal; Balanço de sal; Advecção; Dispersão; Perfil estacionário; Resultados teóricos e experimentais


RESEARCH ARTICLES

On the salt transport in the Cananéia sea during a spring tide experiment

Luiz Bruner de Miranda; Belmiro Mendes de Castro Filho

Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (Caixa Postal 66149, 05315-970, São Paulo, SP, Brasil)

ABSTRACT

Observations of the velocity, salinity, water depths and tides in the southem region of the Cananéia Sea were sampled at an anchored station during two complete tidal cycles. The measurements were made during spring tides on 5-6 December, 1991. The observed non-tidal current profile for this weakly stratified tidal channel is found to be in close agreement with the results of a simple steady state unidimensional analytical model of a well-nuxed estuary. This comparison indicates that the primary driving mechanisms are the longitudinal salinity gradient and the fresh water discharge. The contribution to the advective salt transport is dominateô by the freshwater discharge through the down-stream non-tidal flow and the up-stream dispersive term due to Stokes wave transporto This dispersive term is almost one order of magnitude smaller than the down-stream non-tidãl transport inôuced bythe fresh water discharge. TidaI correlation, acting as a counter-dispersion term, and the steady shear dispersion term are two orders of magnitude smaller than the ôown-stream salt transporto The remaining dispersive terms, which are dependent on the deviations from the mean deptb, are smaller than eitlier of these terms by one order of magnitude. The computed total salt transport per unit width of a section perpendicular to the mean flow was in close agreement (within 12 %) with the sum of the individual advective and dispersive terms. On the assumption that the tidal channel sampled is laterally homogeneous, an imoalance of the salt budget across the section was observed.

Descriptors: Estuaries, Salt transport, Salt balance, Advection, Dispersion, Non-tidal profiles, Experimental and theoretical results.

RESUMO

Observações de velocidade, de salinidade, de profundidade e de maré na região sul do Mar de Cananéia foram realizadas numa estação fixa durante dois ciclos completos de maré. Essas medidas foram feitas durante maré de sizígia, no período de 5 a 6 de dezem6ro de 1991. A exame comparativo do perfil estacionário de velocidade desse sistema fracamente estratificado, indicou boa concordância com os resultados de um modelo analítico unidimensional de um estuário ideal verticalmente homogêneo. Dessa comparação, foi possível concluir que as principais forças geradoras desse movimento são o gradiente longitudinal de densidade e a descarga de água doce. A contribuição para o transporte advectivo de sal é dominado pela descarga total de água doce e pelo termo dispersivo, gerado pela propagação da onda de maré no canal estuarino (transporte de Stokes). Esse termo dispersivo é quase uma ordem de grandeza menor do que o termo associado à descarga estacionária de água doce. O termo de correlação da maré, que atua no sentido contrário aos termos dispersivos e o termo dispersivo gerado pelo cisalhamento da circulação gravitacional, são cerca de duas ordens de grandeza menores do que a parcela advectiva estacionária que atua estuário abaixo. Os termos dispersivos remanescentes e que dependem da amplitude da maré, são uma ordem de grandeza menores do que o valor estimado para o termo gerado pela circulação gravitacional. O transporte total de sal, por unidade de largura da seção transversal, integrado diretamente é concordante com o valor obtido pela somatória de todos os termos advectivos e dispersivos, com um desvio inferior a 12 %. Na hipótese de que o canal estuarino amostrado é lateralmente homogêneo, observou-se que o transporte de sal não estava em balanço.

Descritores: Estuários, Transporte de sal, Balanço de sal, Advecção, Dispersão, Perfil estacionário, Resultados teóricos e experimentais.

Full text available only in PDF format.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Acknowledgements

Preparation of this paper was supported by Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico-CNPq (Proc. 301014/79-5 and Proc. 303877/86-3)

References

Boncui Filho, J. 1995. Transporte de sedimentos por suspensão nas proximidades da Barra de Cananéia. Dissertação de mestrado. Universidade de São Paulo, Instituto Oceanográfico. v.I (Texto) 115 p. e v.Il (Tabelas e Figuras) 146 p.

Bowden, K. F. 1963. The mixing processes in a tidal estuary. Int. Int. J. Air Pollut., (7):343-356.

Dyer, K. R. 1973. Estuaries: A physical introduction. New York, John Wiley & Sons. 140 p.

Dyer, K. R. 1978. The balance of suspended sediment in the Gironde and Thames Estuaries. In: Kjerfve, B. ed. Estuarine Transport Processes. Columbia, University of South Carolina Press. p. 135-145.

Fischer, H. B. 1976. Mixing and dispersion in estuaries. Annual review of fluid mechanics. Annual Reviews, (8):107-133.

Fischer, H. B.; List, E. J.; Koh, R. C. Y.; Imberger, J. & Brooks, N. H. 1979. Mixing in inland and coastal waters. New York, Academic Press. 483 p.

Hunkins, K. 1981. Salt dispersion in the Hudson Estuary. J. phys. Oceanogr., 11(5):729-738.

Kjerfve, B. 1975. Velocity averaging in estuaries characterized by a large tidal range to depth ratio. Estuar. coast. mar. Sci., (3):311-323.

Kjerfve, B. 1986. Circulation and salt flux in a well mixed estuary. In: Kreeks, J. van de ed. Physics of Shallow Estuaries and Bays. New York, Spring Verlag. p. 22-29.

Lewis, R. E. & Lewis J. O. 1983. The principal factors contributing to the flux of salt in a narrow, partially stratified estuary. Estuar. coast. mar. Sci., (16):599-626.

Miranda, L. B. 1990. Sistemas estuarinos de planície costeira: estrutura dinâmica, processos de mistura e aplicações.In: n SIMPÓSIO DE ECOSSISTEMAS DA COSTA SUL E SUDESTE BRASILEIRA, ESTRUTURA, FUNÇÃO E MANEJO. 2. Águas de Lindóia, 1987. São Paulo, ACIESP,71(2):I-46.

Miranda, L. B. de; Mesquita, A. R. de & França, C. A. S. 1995. Estudo da circulação e do processo de mistura no extremo sul do Mar de Cananéia. Condições de dezembro de 1991. Bolm Inst. oceanogr., S Paulo, 43(2):153-164.

Miyao, S. Y. 1977. Contribuição ao estudo da Oceanografia Física da região de Cananéia (lat. 25ºS; longo 048ºW). Dissertação de mestrado. Universidade de São Paulo, Instituto Oceanográfico. 87 p.

Miyao, S. Y.; Nishihara, L. & Sarti C. C. 1986. Características físicas e químicas do sistema estuarino-lagunar de Cananéia-Iguape. Bolm Inst. oceanogr., S Paulo, 34(único):23-36.

Miyao, S. Y. & Harari, J. 1989. Estudo preliminar da maré e das correntes de maré na região estuarina de Cananéia (25ºS-048ºW). Bolm Inst. oceanogr., S Paulo, 37(2):107-123.

Officer, C. B. 1977. Longitudinal circulation and mixing relations in estuaries. In: Estuaries, geophysics, and the environment. Washington, D.C., National Academy of Sciences. p. 13-21.

Pritchard, D. W. 1967. What is an estuary: physical view-point. In: Lauff, G. H. ed. Am. Ass. Adwnt. Sei., (83):3-5.

(Manuscript received 01 August 1996; revised 31 October 1996; accepted 26 December 1996)

  • Bowden, K. F. 1963. The mixing processes in a tidal estuary. Int. Int. J. Air Pollut., (7):343-356.
  • Dyer, K. R. 1973. Estuaries: A physical introduction. New York, John Wiley & Sons. 140 p.
  • Dyer, K. R. 1978. The balance of suspended sediment in the Gironde and Thames Estuaries. In: Kjerfve, B. ed. Estuarine Transport Processes. Columbia, University of South Carolina Press. p. 135-145.
  • Fischer, H. B. 1976. Mixing and dispersion in estuaries. Annual review of fluid mechanics. Annual Reviews, (8):107-133.
  • Fischer, H. B.; List, E. J.; Koh, R. C. Y.; Imberger, J. & Brooks, N. H. 1979. Mixing in inland and coastal waters. New York, Academic Press. 483 p.
  • Hunkins, K. 1981. Salt dispersion in the Hudson Estuary. J. phys. Oceanogr., 11(5):729-738.
  • Kjerfve, B. 1975. Velocity averaging in estuaries characterized by a large tidal range to depth ratio. Estuar. coast. mar. Sci., (3):311-323.
  • Kjerfve, B. 1986. Circulation and salt flux in a well mixed estuary. In: Kreeks, J. van de ed. Physics of Shallow Estuaries and Bays. New York, Spring Verlag. p. 22-29.
  • Lewis, R. E. & Lewis J. O. 1983. The principal factors contributing to the flux of salt in a narrow, partially stratified estuary. Estuar. coast. mar. Sci., (16):599-626.
  • Miranda, L. B. 1990. Sistemas estuarinos de planície costeira: estrutura dinâmica, processos de mistura e aplicações.In: n SIMPÓSIO DE ECOSSISTEMAS DA COSTA SUL E SUDESTE BRASILEIRA, ESTRUTURA, FUNÇÃO E MANEJO. 2. Águas de Lindóia, 1987. São Paulo, ACIESP,71(2):I-46.
  • Miranda, L. B. de; Mesquita, A. R. de & França, C. A. S. 1995. Estudo da circulação e do processo de mistura no extremo sul do Mar de Cananéia. Condições de dezembro de 1991. Bolm Inst. oceanogr., S Paulo, 43(2):153-164.
  • Miyao, S. Y. 1977. Contribuição ao estudo da Oceanografia Física da região de Cananéia (lat. 25şS; longo 048şW). Dissertação de mestrado. Universidade de São Paulo, Instituto Oceanográfico. 87 p.
  • Miyao, S. Y.; Nishihara, L. & Sarti C. C. 1986. Características físicas e químicas do sistema estuarino-lagunar de Cananéia-Iguape. Bolm Inst. oceanogr., S Paulo, 34(único):23-36.
  • Miyao, S. Y. & Harari, J. 1989. Estudo preliminar da maré e das correntes de maré na região estuarina de Cananéia (25şS-048şW). Bolm Inst. oceanogr., S Paulo, 37(2):107-123.
  • Officer, C. B. 1977. Longitudinal circulation and mixing relations in estuaries. In: Estuaries, geophysics, and the environment. Washington, D.C., National Academy of Sciences. p. 13-21.
  • Pritchard, D. W. 1967. What is an estuary: physical view-point. In: Lauff, G. H. ed. Am. Ass. Adwnt. Sei., (83):3-5.

Publication Dates

  • Publication in this collection
    22 Apr 2013
  • Date of issue
    1996

History

  • Received
    01 Aug 1996
  • Reviewed
    31 Oct 1996
  • Accepted
    26 Dec 1996
Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo Praça do Oceanográfico, 191, 05508-120 São Paulo SP Brasil, Tel: (55 11) 3091-6513, Fax: (55 11) 3032-3092 - São Paulo - SP - Brazil
E-mail: amspires@usp.br