COMPARAÇÃO ENTRE MÉTODOS DA ESTIMATIVA DE ...
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COMPARAÇÃO ENTRE MÉTODOS DA ESTIMATIVA DE EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL DE REFERÊNCIA (ETo) PARA
A REGIÃO NORTE FLUMINENSE,RJ.
Autor : José Carlos Mendonça
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSECENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS AGROPECUÁRIAS
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA - LEAG
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1. INTRODUÇÃO
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EVAPOTRANSPIRAÇÃO
EVAPO(TRANSPI)RAÇÃO
(Thornthwaite, 1940)
� Fenômeno pela qual uma substância passa da forma líquida para a forma gasosa (vapor)
�Controlado pela:�Disponibilidade de energia;�Demanda atmosférica;�Pelo suprimento de água do solo às plantas
� SISTEMA SOLO-ÁGUA-PLANTA E ATMOSFERA
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�ETo = EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL DE REFERÊNCIA
� ETpc = EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL DA CULTURA:
�ETrc: EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL DA CULTURA:
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ETpc= ETo . Kc
ETrc= ETpc . Ks
Curva de coeficiente cultural (Kc)
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1.3 - Importância da ETo na irrigação:
� Um planejamento de irrigação requer 04 essenciais componentes: (MELLO, 1988)
�Uma estimativa da água disponível armazenada na zona radicular;�Uma correta medida da água suprida pela precipitação;�Uma estimativa correta da quantidade de água aplicada por meio do sistema de irrigação; �Uma projeção da taxa de depleção da água armazenada no solo;
Buscar alta eficiência no manejo da irrigação
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1.1 - Irrigação no Norte Fluminense
� 220.000 hectares potencialmente irrigáveis;
� Aproximadamente 20.000 hectares irrigados;
�13.000 hectares irrigados por sistema de aspersão;�(Azevedo, H.J.;1998)
� Incremento da Fruticultura (Sistemas de irrigação localizados)
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COMO SE DETERMINA A ETo ?
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1.4 - Métodos de estimativa de ETo
�1.4.1: Métodos Diretos�Lisimetria�Evaporímetros
1.4.2: Métodos Indiretos:
�Métodos Aerodinâmicos�Métodos Empíricos� Métodos de Balanço de Energia�Método da Correlação dos Turbilhões�Métodos Combinados
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2. OBJETIVOS DA
PESQUISA:
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�2.1 Comparar valores da EvapotranspiraçãoPotencial de Referência (ETo) estimadas por métodos indiretos e evaporímetros, com valores medidos em um lisímetro de pesagem.
2.2 - Porpor ajustes regionais para a estimativa da ETo pelos métodos indiretos e evaporímetros
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3. MATERIAISe
MÉTODOS
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�3.1: DADOS CLIMATOLÓGICOS:
� Os dados climatológicos foram coletados na Estação Evapotranspirométrica da UENF (instalada na EEC/Pesagro-RIO), no período de Setembro de 1996 a Dezembro de 2000.
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3.2. Métodos:
�Direto: Lisímetro de Pesagem
�Indiretos: �Penman-Montheith�Radiação Solar�Makkink�Linacre�Jensen-Haise�Hargreaves-Samani
�Evaporímetros: �Atmômetro SEEI modificado�Tanque “Classe A”
3. Materiais e Métodos
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3. 3 - Descrição dos Métodos
3 .3 .1 : M é to d o P en m a n -M o n th e ithF A O
)34,01(
)(273
900)(408,0
2
2
U
eeUT
GnR da
++∆
−+
+−∆
=ΕΤΟγ
γ
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3.3 - Descrição dos Métodos
3.3.2: Método da Radiação Solar
3.3.3: Método de Makkink
12,061,0 −=ΕΤΟ RsW
3.3.4: Método de Jensen – Haise
)078,00252,0( +=ΕΤΟ TRs
RsWclcETo += 0
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3.3 - Descrição dos Métodos:
=ΕΤ Ο
3.3.6: Método de Hargreaves - Samani
0,0023 Ra (Tmax-Tmin)0,5 (T+17,8)
3.3.5: Método de Linacre
T
ToThTJ
ETo−
−+Φ−
+
=80
)(15100
)006,0(
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3.3.7: Método do Tanque “Classe A”
3.3.9 : Método do Lisímetro
S
∆Ρ=ΕΤΟ
3.3.8: Método do Atmômetro
ETo = Li - Li-1
3.3 - Descrição dos métodos
Eto = Kp * EV
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3.4 – Descrição dos Métodos
Quadro 01: Variáveis climatológicas necessárias as estimativa de ETo
Variável/Método
UR(%)
Tar(ºC)
Tmáx(ºC)
Tmin(ºC)
Tméd(ºC)
RS(Wm
-2)
Patm(hPa)
Vv(m s
-1)
PM FAO x x x x x x x
Rad. Solar x x x x
Makkink x x
Linacre x x x x x
Jen.-Haise x x
H.-Samai x x x x*
x
T.Classe A x x
Atmôm. D i r e t o
Lisímetro D i r e t o
• Radiação Solar no topo da atmosfera, em Wm-2
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RESULTADOS
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4. Resultados4.1: LISIMETRO x PM FAO
1 DIA
y = 0,8871x + 0,0811
R2 = 0,5809
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo PM FAO (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
3 DIAS
y = 0,9395x - 0,1006
R2 = 0,7425
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo PM FAO (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
7 DIAS
y = 0,9643x - 0,1838
R2 = 0,8024
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo PM FAO (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
10 DIAS
y = 0,9712x - 0,2046
R2 = 0,8239
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo PM FAO (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
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ETo LP x ETo PM FAO (mensal)
0
2
4
6
8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Mês
ETo (m
m/dia)
LP 1d PM 1d
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4.2 - RADIAÇÃO SOLAR (3 e 7 dias)
3 DIAS
y = 0,7422x + 0,2239
R2 = 0,7069
0246810
0 2 4 6 8 10ETo RADIAÇÃO SOLAR (mm/dia)
ETo LP (m
m/dia)
7 DIAS
y = 0,8035x - 0,0278
R2 = 0,7785
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo RADIAÇÃO SOLAR (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
3 DIAS
y = 0,7608x + 0,5257
R2 = 0,9648
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo RADIAÇÃO SOLAR (mm/dia)
ETo PM FAO (mm/dia)
1
7 DIAS
y = 0,7944x + 0,3967
R2 = 0,9697
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo RADIAÇÃO SOLAR (mm/dia)
ETo P
M FAO (mm/dia)
LP PM FAO
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4.3 - MAKKINK (3 e 7 dias)
3 DIAS
y = 0,7608x + 0,5257
R2 = 0,9648
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo RADIAÇÃO SOLAR (mm/dia)
ETo PM FAO (mm/dia)
1
7 DIAS
y = 0,7944x + 0,3967
R2 = 0,9697
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo RADIAÇÃO SOLAR (mm/dia)
ETo P
M FAO (mm/dia)
3 DIAS
y = 1,0463x - 0,0025
R2 = 0,7019
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo MAKKINK (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
7 DIAS
y = 1,1247x - 0,2488
R2 = 0,7733
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo MAKKINK (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
LP PM FAO
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4. 4 - LINACRE (3 e 7 dias)
3 DIAS
y = 2,0305x - 4,2826
R2 = 0,689
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo LINACRE (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
7 DIAS
y = 2,1512x - 4,727
R2 = 0,7909
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo LINACRE (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
3 DIAS
y = 1,8893x - 3,4413
R2 = 0,7824
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo LINACRE (mm/dia)
ETo PM FAO (mm/dia)
7 DIAS
y = 1,9084x - 3,5101
R2 = 0,8023
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo LINACRE (mm/dia)
ETo P
M FAO (mm/dia)
LP PM FAO
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4. 5 - JENSEN-HAISE (3 e 7 dias)
3 DIAS
y = 0,5985x + 0,3073
R2 = 0,7341
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo JENSEN-HAISE (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
7 DIAS
y = 0,6293x + 0,158
R2 = 0,8002
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo JENSEN-HAISE (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
7 DIAS
y = 0,6359x + 0,444
R2 = 0,9726
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo JENSEN-HAISE (mm/dia)
ETo P
M FAO (mm/dia)
3 DIAS
y = 0,6251x + 0,4964
R2 = 0,9649
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo JENSEN-HAISE (mm/dia)
ETo PM FAO (mm/dia)
LP PM FAO
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4.6 -HARGREAVES-SAMANI (3 e 7 dias)
3 DIAS
y = 0,9615x - 0,6139
R2 = 0,6764
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo HARGREAVES-SAMANI (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
7 DIAS
y = 0,9978x - 0,7676
R2 = 0,7674
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo HARGREAVES-SAMANI (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
7 DIAS
y = 0,995x - 0,6018
R2 = 0,8549
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo HARGREAVES-SAMANI (mm/dia)
ETo PM FAO (mm/dia)
3 DIAS
y = 1,0061x - 0,6257
R2 = 0,8089
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo HARGREAVES-SAMANI (mm/dia)
ETo PM FAO (mm/dia)
PM FAOLP
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4.7 - ATMÔMETRO (3 e 7 dias)
3 DIAS
y = 1,2103x + 0,394
R2 = 0,5197
0
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo ATMÔMETRO (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
7 DIAS
y = 1,4549x - 0,1191
R2 = 0,65840
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo ATMÔMETRO (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
3 DIAS
y = 1,4188x + 0,5671
R2 = 0,59520
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo ATMÔMETRO (mm/dia)
ETo PM FAO (mm/dia)
7 DIAS
y = 1,6641x + 0,039
R2 = 0,70860
2
4
6
8
0 2 4 6 8
ETo ATMÔMETRO (mm/dia)
ETo PM FAO (mm/dia)
PM FAOLP
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4. 8 - TANQUE “CLASSE A”(3 e 7 dias)
3 DIAS
y = 0,6893x + 0,3465
R2 = 0,5671
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo TANQUE "CLASSE A" (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
7 DIAS
y = 0,7522x + 0,082
R2 = 0,6304
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo TANQUE "CLASSE A" (mm/dia)
ETo LP (mm/dia)
3 DIAS
y = 0,7494x + 0,4075
R2 = 0,7952
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo TANQUE "CLASSE A" (mm/dia)
ETo PM FAO (mm/dia)
7 DIAS
y = 0,8144x + 0,1256
R2 = 0,8562
0
2
4
6
8
10
0 2 4 6 8 10
ETo TANQUE "CLASSE A" (mm/dia)
ETo PM F
AO (mm/dia)
LP PM FAO
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4.9: Coeficientes de ajustamento para 1 e 10 dias (r2):
PM FAO x RS: 0,95 e 0,98PM FAO x MAK: 0,94 e 0,98PM FAO x LIN: 0,75 e 0,80PM FAO x J-H: 0,96 e 0,97PM FAO x H-S: 0,74 e 0,87PM FAO x ATM: 0,39 e 0,76PM FAO x TCA: 0,69 e 0,88
LP x PM FAO: 0,58 e 0,82LP x RS: 0,54 e 0,80LP x MAK: 0,54 e 0,79LP x LIN: 0,48 e 0,82LP x J-H: 0,57 e 0,82LP x H-S: 0,49 e 0,79LP x ATM: 0,32 e 0,71LP x TCA: 0,43 e 0,66
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Variação dos valores médios mensais da evapotranspiração potencial de
referência (ETo), em mm-dia -1.
Mês/Método LP PMFAO
RS Mak LIN J-H H-S ATM TCA
Jan 4,6 5,2 6,0 4,5 4,5 7,5 5,8 2,9 6,0
Fev 5,4 5,1 5,9 4,4 4,5 7,4 5,5 2,6 5,9
Mar 4,1 4,2 4,7 3,6 4,2 6,0 4,7 1,9 4,9
Abr 3,4 3,4 3,9 3,0 3,9 4,9 3,8 1,9 4,0
Mai 2,5 2,6 3,0 2,4 3,5 3,6 3,1 1,7 3,3
Jun 2,9 2,8 2,7 2,5 3,4 3,8 3,3 1,5 2,7
Jul 2,0 2,4 2,7 2,1 3,2 3,2 2,8 1,4 2,9
Ago 2,4 3,0 3,6 2,7 3,4 4,1 3,5 1,6 3,9
Set 3,3 4,0 4,5 3,4 3,7 5,3 4,1 1,9 4,6
Out 3,6 4,0 4,5 3,3 3,8 5,1 4,5 1,8 4,6
Nov 3,4 4,2 4,7 3,6 3,7 5,7 4,7 2,3 4,9
Dez 4,5 5,0 6,0 4,3 4,2 7,1 5,4 2,5 5,9
ETo média 3,5 3,8 4,4 3,3 3,8 5,3 4,2 2,1 4,5
Dif.Relativa
% 9,7 25,7 -4,2 15,9 51,3 23,5 -38,3 30,0
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Diferença relativa percentual entre os valores médios diários
da evapotranspiração potencial de referência (ETo).
Mês/Método PMFAO
RS MAK LIN J-H H-S ATM TCA
Jan 13,1 30,6 -2,8 -3,7 62,5 24,8 -37,1 29,2
Fev -4,1 10,3 -18,2 -15,9 37,4 1,7 -51,4 9,6
Mar 2,6 15,7 -11,0 6,1 48,6 14,6 -52,9 21,4
Abr -0,1 14,7 -11,4 14,6 42,8 9,8 -44,0 17,0
Mai 4,1 21,2 -5,8 39,2 43,6 23,6 -33,9 30,4
Jun 6,3 22,3 -3,5 46,8 43,1 30,1 -35,9 25,9
Jul 21,1 36,4 7,3 62,0 59,7 41,3 -30,1 48,0
Ago 19,2 39,2 5,8 32,4 58,8 37,5 -24,4 50,8
Set 17,6 36,0 0,9 11,8 56,5 26,0 -34,0 38,9
Out 5,3 17,9 -12,0 -0,5 38,7 19,6 -44,8 22,3
Nov 22,7 38,6 6,3 8,0 67,6 37,8 -33,2 43,6
Dez 8,7 25,9 -5,8 -10,5 56,0 14,7 -37,5 23,3
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CONCLUSÕES:
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5. Conclusões:
�Com exceção do Atmômetro, todos os métodos atendem de forma satisfatória à estimativa da ETo na região, principalmente em períodos superiores a 7 dias.�O método de Penman-Montheith FAO se ajustou satisfatoriamente ao método do lisímetro de pesagem, com melhores ajustamentos em períodos maiores que 3 dias.�Dentre os métodos comparados com o LP, o método de Makkinkfoi o que apresentou a menor diferença relativa, seguido pelo método de Penman-Montheith FAO�Quando só se dispõe de dados de temperatura máxima e mínima, pode-se utilizar o método de Hargreaves-Samani para se estimar a ETo na região, com adequada precisão.
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FIM