Palavras-Chave evapotranspiração potencial, evaporação potencial, Thornthwaite, reanálise.

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Levi Canto Ferretti
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1 CÁLCULO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL ATRAVÉS DO METODO DE THORNTHWAITE E COMPARAÇÃO COM DADOS DE REANÁLISE DE EVAPORAÇÃO POTENCIAL DO NCEP PARA A CIDADE DE PELOTAS-RS Diego Simões Fernandes 1, Paulo Roberto Pelufo Foster 2 RESUMO A evapotranspiração potencial é o total de água para a atmosfera por evaporação e transpiração, por unidade de tempo, de uma superfície extensa completamente coberta de vegetação de porte baixo e bem suprida de água. Já a evaporação potencial é a perda de água para a atmosfera de uma superfície saturada exposta as condições reinantes de fatores meteorológicos. O objetivo deste trabalho foi de comparar a evapotranspiração potencial calculada pelo método de Thornthwaite com a evaporação potencial com dados de reanálise do NCEP para o período de a 25 para a cidade de Pelotas-RS. Pode-se observar que as curvas de evapotranspiração potencial e evaporação potencial evoluem sem grandes diferenças. Quase sempre que se observa uma variação em uma curva, a outra, segue esse variação. Observa-se déficit hídrico em todos os meses de todos os anos estudados, sendo que em alguns casos o déficit e desprezível. Abstract - The potential evapotranspiration is the entire of water for the atmosphere for evaporation and perspiration, for unit of time, of an extensive surface completely covered with load vegetation low and well supplied of water. Already the potential evaporation is the loss of water for the atmosphere of a surface saturated exposed the conditions reinantes of meteorological factors. The objective of this work was of comparing the potential evapotranspiration made calculations by the method of Thornthwaite with the potential evaporation with data of reanalisys of NCEP for the period from to 25 for city of Pelotas/RS. It can be observed that the curves of potential evapotranspiration and potential evaporation develop without great differences. Almost always that a variation is observed in a curve, the other, follows that variation. Deficit hydric is observed in all of the months of all of the studied years, and in some cases the deficit and despicable. Palavras-Chave evapotranspiração potencial, evaporação potencial, Thornthwaite, reanálise. INTRODUÇÃO A transferência de água para a atmosfera, no estado de vapor, quer pela evaporação de superfícies liquidas, quer pela evaporação de superfícies úmidas ou pela transpiração vegetal, constitui importante ciclo hidrológico da natureza. A Evaporação Potencial (EP) é a perda de água para a atmosfera de uma superfície saturada exposta as condições reinantes de fatores meteorológicos. É uma medida do grau em que o tempo ou clima de uma região é favorável ao processo de evaporação (HUSCHKE, 17). A 1 Aluno do curso de Bacharelado em Meteorologia Universidade Federal de Pelotas Campus Universitário s/nº Caixa Postal 54, Pelotas, RS diegosifer@gmail.com 2 Professor Doutor do Departamento de Meteorologia Universidade Federal de Pelotas Campus Universitário s/nº Caixa Postal 54, Pelotas, RS prpfoster@terra.com.br

2 Evapotranspiração Potencial (ETP), segundo PENMAN (), é o total de água para uma superfície extensa completamente coberta de vegetação de porte baixo e bem suprida de água. Algumas variáveis meteorológicas são fatores determinantes da evaporação e evapotranspiração. As temperaturas do ar e da água estão grandemente associadas à radiação solar e, portanto, também se correlacionam positivamente com a evaporação. O efeito do vento na evaporação é exercido pela remoção e renovação do ar logo acima da superfície evaporante. Em igualdade de outras condições a evaporação é proporcional à diferença entre pressão do vapor saturado à temperatura da água e à pressão do vapor do ar. O conceito de evapotranspiração potencial, o mais significativo avanço no conhecimento dos aspectos da umidade climática, foi introduzido em 144 por Thornthwaite, quando trabalhava com problemas de irrigação, no México (MATHER, 8). A evapotranspiração potencial (ETP) passou a ser considerada, como a chuva, um elemento meteorológico padrão, fundamental, representando a chuva necessária para atender às carências de água da vegetação. Dados confiáveis de evapotranspiração são exigidos para o planejamento, construção e operação de reservatórios e sistemas de irrigação e drenagem, diminuindo, assim, os gastos necessários para irrigação de cultivares agrícola. O método de Thornthwaite é muito utilizado em todas as regiões, já que se baseia somente na temperatura, que é um dado normalmente coletado em estações meteorológicas. O objetivo deste trabalho é calcular a evapotranspiração potencial (ETP) pelo método de Thornthwaite e comparar a média mensal do método com a média da evaporação potencial de dados de reanálises do NCEP, para a cidade de Pelotas, Rio Grande do Sul, para o período de a 25. MATERIAL E METODOS Para o calculo do método de Thornthwaite foram utilizados dados de temperatura média do ar obtidos junto à estação agroclimatológica da cidade de Pelotas-RS (Latitude: 1 52 S Longitude: W. GRW Altitude: 1,24 m). Dados de reanálises da taxa de evaporação potencial (EP) obtidos com o NCEP (National Centers for Environmental Prediction) foram utilizados para obter a taxa mensal de evaporação potencial. O método de Thornthwaite para a evapotranspiração potencial foi obtido com o calculo da seguinte formula: ETP = a 1. t f. 1, (1) I onde:

3 ETP evapotranspiração potencial; f fator de ajuste em função da latitude e mês do ano; t temperatura média mensal, em ºC; I índice de calor anual. O índice de calor anual é calculado pela seguinte equação: 1,514 t 1 5 I = Σ (2) O valor de a é dado pela função cúbica do índice anual: a =,75 1. I 7,71 1. I + 1, I +,42 () Os valores obtidos pela fórmula de Thornthwaite são válidos para meses de dias com horas de luz solar por dia. Como o número de horas de luz por dia muda com a latitude e também porque há meses com 28 e 1 dias, torna-se necessário proceder a correções. Este fator de correção (f) é obtido da seguinte forma: h n f = (4) onde: h número de horas de luz solar na latitude considerada; n número de dias do mês em estudo. Foram utilizados dados de brilho solar diário, tabelados para a latitude considerada, sendo que os valores correspondem ao º dia de cada mês (dados interpolados de Smithsonlan Meteorological Tables ª Edição - Quadro 171). Para fazer os balanços hídricos dos anos estudados, comparou-se dados de evapotranspiração potencial e dados de precipitação (figuras 2a-h). RESULTADOS E DISCUSSÕES Podemos notar (figura 1) que as curvas de evapotranspiração potencial calculada pelo método de Thornthwaite e pela curva da evaporação potencial obtida com os dados de reanálise do NCEP, evoluem sem grandes diferenças. Nota-se, em geral, sempre que há uma diminuição na evapotranspiração potencial, essa diminuição é seguida pela curva da evaporação potencial. Foram observados os maiores valores de evapotranspiração potencial nos meses de verão, e isto se dá devido que, a evapotranspiração potencial leva em consideração a transpiração das plantas, que transpiram mais que nos meses de inverno.

4 No ano de (figura 1b) registrou-se uma evaporação potencial maior do que as registradas em todo o período estudado, sendo que, para este ano, o período de junho a agosto não representou uma evolução uniforme, como pode se observar na maioria dos anos. Para os meses de janeiro, fevereiro e março, dos anos de, 1, 22 e 24 (Figuras 1a, 1b, 1e e 1g), as curvas de evapotranspiração potencial e evaporação potencial não mostram uma uniformidade, sendo que a diferença se dá para mais ou para menos, não seguindo um padrão. De todos os anos estudados, em 2 (figura 1f) as curvas de evapotranspiração potencial e evaporação potencial foram as que tiveram uma melhor uniformidade na evolução no decorrer o ano. No balanço híbrico (figura 2a-h) entre a evapotranspiração potencial, calculada pelo método de Thornthwaite e a precipitação mensal, observa-se que em todos os anos estudados teve um déficit hídrico. O maior déficit hídrico foi observado no período de dezembro-janeiro do ano de 2 (figura 2f). Em e 22 (figuras 2d e 2e), foram observados um déficit muito pequeno, praticamente desprezível. Podemos notar no período estudado, que os gráficos do balanço hídrico, mostram que o déficit hídrico ocorre nos meses de janeiro, fevereiro, março, outubro, novembro e dezembro, apenas em 25 (figura 2h), observa-se déficit hídrico no mês de junho. Isto pode ser explicado porque nos meses de inverno, os sistemas frontais atuam mais intensamente causando maiores precipitações no inverno. CONCLUSOES Resultados mostram que os valores obtidos através do cálculo da evapotranspiração potencial pelo método de Thornthwaite e os dados de reanálises do NCEP de evaporação potencial são bem similares, sendo que as curvas evoluem uniformemente em quase todos os anos estudados e, isso faz com que se tenha uma boa comparação entre os dados comparados. Por fim, ao comparar dados de precipitação e evapotranspiração potencial, a fim de se obter o balanço hídrico, verificou-se que os meses em que ocorrem déficit são janeiro, fevereiro, março, outubro, novembro e Dezembro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HUSCHE, R.E., 17: Clossary of Meteorology. Amer. Meteor. Soc., 8pp. MATHER, J.R. Preface. Centerton, N.J., 8, p (publications in Climatology, v.xi, n.) PENMAN, H.L. Evaporation: na introductory survey. Netherlands. Journal of Agricultural Science, Cambridge, v.4, p.-2, 1.

5 ETP - THORNTWAITE ETP - TORNTWAITE (a) (b) ETP - THORNTWAITE ETP - (mm/mês) 8 EP - (mm/mês) (c) (d) (e) (f) (g) (h) Figura 1. Comparações de ETP calculado pelo método de Thornthwaite e EP de dados de reanálise do NCEP: (a) ; (b) 1; (c) 2; (d); (e) 22; (f) 2; (g) 24 e (h) 25.

6 ETP - THORTHWAITE (a) (b) ETP - THORHTHWAITE (C) (d) (e) (f) ETP - THORTHWAITE (g) (h) Figura 2. Balanço Hídrico: (a) ; (b) 1; (c) 2; (d); (e) 22; (f) 2; (g) 24 e (h) 25.

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