Evapotranspiração

Rain

Transpiration

Evapo-transpiration Runoff Root Zone Irrigation Water Storage

Evaporation

Below Root Zone Drainage

Conservação de Energia

  A equação da conservação quando aplicada para a energia, ou conservação de energia, é conhecida como balanço de energia; Quando a precipitação é dividida em infiltração, escoamento, evapo-transpiração, similarmente, nós podemos olhar a luz proveniente do sol e da atmosfera em diferentes fluxos de energia (onde o termo fluxo denota taxa de transferência) por unidade de área (por exemplo, massa, energia e momento).

Relações entre Água e Energia

   Existe uma forte ligação entre a água e o balanço de energia; A divisão da energia radiante em vários fluxos de energia (para ET, para aquecer a atmosfera e o solo) depende do balanço hídrico e quanto da água é presente no solo e disponível para evapotranspiração; Da mesma forma que as mudanças no balanço hídrico foram refletidas em mudanças na quantidade da água armazenada (umidade do solo em uma zona de raiz de planta; nível de um lago) mudanças no balanço de energia são refletidas em mudanças na temperatura.

Evapotranspiração

ET

= P

–

Q

–

ΔS - ΔD

Δ S= Variação de armazenagem na bacia (mm): S final –S início P = Precipitação (mm) Q = Vazão (mm) Δ D = Infiltração saída – infiltração entrada (mm) ET = Evaporação e transpiração (mm)

Evapotranspiração

   Mais que 95% de 300mm no Arizona > 70% precipitação annual nos EUA Em geral: ET/P é – ~ 1 para condições secas – ET/P < 1 para climas úmidos ET é governada pela disponibilidade de energia antes que pela disponibilidade de água   Para climas úmidos a cobertura vegetal afeta a magnitude da ET e, portanto a vazão.

Em climas secos, os efeitos da cobertura vegetal sobre a ET é limitada.

      Balanço de energia para uma superfície ideal Balanço de Energia é:

Rn = H + LE + G

Onde

Rn

é a superfície;

net radiation

na

H

é a troca de calor sensível com a atmosfera;

LE

é a troca de calor latente com a atmosphere; e

G

é a troca de calor com a superfície do solo.

Três principais fatores afetam E ou T proveniente das superfícies:  Fornecimento de energia para fornecer o calor latente de evaporação  Radiação Solar  Vento e umidade

Evaporação na Superfície de Água

Evaporação do solo

Evaporação a partir da superfície do solo

Disponibilidade da Água no Solo

Transpiração

Evaporação da água proveniente do sistema vascular da planta. Processos: 1. absorção em raízes, 2. deslocamento para as cavidades dos estômatos, 3. evaporação

Transpiração

Transpiração

Transpiração

Evapotranspiração Evapotranspiração sumariza todos os processos que retorna a água líquida em vapor. -

evaporação (E)

: transferência da água proveniente de corpos de água ou superfícies do solo • -

transpiration (T)

: transferência indireta de água a partir do sistema raíz-estômato é retornada para a atmosfera através do estômato da planta (apenas 5% é transformado em biomassa) da água utilizada pela planta, ~95% é retornada

Movimento da água nas plantas



Ilustração da energia diferencial a qual dirige o movimento da água proveniente do solo, nas raízes, nas folhas até a atmosfera. A água se movimenta da menor tensão negativa existente no solo até a tensão mais negativa existente na atmosfera.

Estimando a Evaporação e ET

Estimativa da Evapotranspiração Atual e da Evapotranspiração Potencial   No good direct measurement method – – – – – – – – Methods Pan Water balance Mass transfer approach Energy balance approach Eddy correlation Observe changes in water “level” Combination – Penman Monteith Temperate index – Thornthwaite Radiation index – Priestley Taylor Calculate from weather data Relate to an index

Tanque evaporímetro

Class A Pan

Standard at advanced weather stations Must relate actual evaporation to pan with a coefficient

Pan Evaporation

Soil Water Balance

Calcular o Balanço de Massa no Solo • Existem diferentes maneiras de estimar a drenagem no solo.

• O método direto é chamado lisímetro.

 Os lisímetros são constituídos de instrumentos para pesar e um sistema de drenagem o qual permite medidas contínuas, do excesso de água e da drenagem abaixo das raízes e nas plantas permitindo avaliar a evapotranspiração. • Lisímetros tem alto custo e podem não fornecer medidas confiáveis do balanço de água no campo.

Estimativa da Evapotranspiração a partir de dados climatológicos

Método de Thornthwaite

O Método de Thornthwaite foi desenvolvido com base em dados de evapotranspiração medidos e dados de temperatura média mensal, para dias com 12 horas de brilho solar e mês com 30 dias.

Método de Thornthwaite

O método de Thorntwaite é calculado da seguinte forma:

I

a ETP



F c

 16   10

T

Onde:



ETP = Evapotranspira ç ão potencial (mm/mês)

  

F c = Fator de corre ç ão em fun ç ão da latitude e mês do ano; a = 6,75 . 10 -7 . I 3 – 7,71 . 10 -5 . I 2 + 0,01791 . I + 0,492 (mm/mês) I = í ndice anual de calor, correspondente a soma de doze í ndices mensais;

1 , 514 

T =Temperatura m é dia mensal ( o C)

I



i

12   1

T i

5

Método de Thornthwaite

Método de Thornthwaite

Para corrigir os valores da evapotranspiração para cada tipo de cultura é só multiplicar a ETP pelo coeficiente de cultura K c : ETP cultura = K c . ETP Onde: ETP cultura = Evapotranspiração potencial da cultura (mm/mês); ETP = evapotranspiração potencial (mm/mês).

K c = coeficiente de cultura.

Coeficiente de Cultivo

Os valores de K c são tabelados para diferentes culturas nos seus vários estágios de desenvolvimento.

Exercício

1.

Para uma latitude de 7º C , calcule o valor da ETP pelo Método de Thornthwaite para cada mês, sabendo que a bacia é coberta por pasto.

Fator T (°C) Jan 26,9 Fev 26,1 Mar 26,2 Abr 25,6 MA 25,5 Jun 24,9 Jul 25,0 Ago 25,7 Set 26,7 Out 27,3 Nov 27,5 Dez 27,1

Método de Blaney-Criddle

Foi desenvolvido originalmente para estimativas de uso consutivo em regiões semi-áridas, e utiliza a seguinte equação: ETP = (0,457 . T + 8,13) . p Onde: ETP = evapotranspiração mensal (mm/mês); T = temperatura média anual em o C p = percentagem de horas diurnas do mês sobre o total de horas diurnas do ano

Método de Blaney-Criddle