Contraste ciudad/desierto del balance de energía en la atmósfera superficial en el NW de México

Abstract

[ES]Se analizaron mediciones de balance de energía de la atmósfera superficial en un lugar suburbano de la ciudad de Mexicali (campus universitario), y un lugar rural, distante 30 km al oriente de la ciudad (Villa Emiliano Zapata), durante días despejados (17 de febrero al 3 de abril de 2001, y del 15 al 24 de junio de 2003). Alrededor del campus universitario se tienen calles anchas (H/W = 0,5) con camellones centrales con vegetación y edificios de uno a cuatro pisos en promedio, mientras que el lugar rural se caracteriza por tener vegetación xerófita muy dispersa y suelo arenoso. En el sitio suburbano -como corresponde a un ambiente seco con poca evaporación- la radiación neta (Q*) es disipada principalmente por el calor sensible (QH, 61%), seguido por el almacenamiento de calor en el suelo (ΔQS, 25%), dejando sólo 14% para evaporación de áreas vegetadas (QE). Al comparar estos resultados con los observados en el sitio rural, se muestra que QH es más pequeño que en la ciudad; QE es similar (14 y 13%), y ΔQS, de manera inesperada, es una vez y media más grande que en la ciudad (0,43). La razón de Bowen se estimó de 4,4 y 3,3, en el área urbana y el área rural, respectivamente. Para periodos diurnos durante el verano, una comparación con otras ciudades muestra que la zona suburbana de Mexicali usa una cantidad mayor de la energía disponible para calentar el aire urbano (72%) que Tucson, AZ (26%) o que Barcelona, España (34%). Usando promedios de cinco días de las componentes del balance energético, se ve que en el desierto el almacenamiento de calor en el suelo supera al calor sensible turbulento durante el invierno, pero ambas cantidades se aproximan al iniciar la primavera.

[EN]Surface energy balance measurements were analyzed in suburban site of Mexicali city (university campus), and a rural site distant some 30 km to the east of the city, during two sunny period (February 17 to April 3, 2001; 15 to 24 June, 2003). Wide streets (H/W=0,5) with vegetated dividers and one to four-high storey buildings are typical around the university site, while very sparse xerophyte vegetation and sandy soil characterize the rural environment. In the suburban site, the most important finding, as would be expected in a dry environment with small evaporation, is that net radiation (Q*) was mainly dissipated by sensible heat (QH, 61%), followed by soil storage heat (ΔQS, 25%), leaving only 14% for evaporation of vegetated areas (QE). Comparing this results with those observed at the rural site, is shown that QH is smaller in the desert (44%), but QE (with larger urban irrigation) is very similar (13%), and ΔQS is 43% in the rural site. The calculated Bowen ratio was 4.4 and 3.3, in urban and rural areas, respectively. For daytime during the summer, Mexicali suburban site uses a higher quantity of the available energy to heat the urban air (72%) in comparison with Tucson, AZ (26%), which is a desert city on the other side of the Mexico-US border; and than Barcelona, Spain (34%), a port in the Mediterranean Sea. Using averages of energy balance components for period of five days (daytime), can be see that the trends of net radiation consumptions are not significant. In the desert, during winter the heat soil storage is higher that the sensible heat flux, but at beginning of the spring both energy consumptions are very close.