Disciplina INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS E MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO

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1 AULA 5 Disciplina INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS E MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO ACA 221 Graduação Departamento de Ciências Atmosféricas / Iag / USP Responsável: Prof. Humberto Ribeiro da Rocha Material apresentado exclusivamente aos alunos da disciplina, com conteúdo referenciado da literatura e disponível na www NÃO CIRCULAR Evaporação

2 John Dalton ( , Inglaterra) Precursor da teoria atômica moderna Lei das pressões parcais Meteorological Observations and Essays (1793 ) Conhecida como Lei de Dalton (1802) (não foi expressa matematicamente) evaporação sobre superfície : controlada por Vento e Umidade do ar E proporcional a V velocidade do vento (es ea) défice saturação do ar exprime o poder evaporativo do ar próximo ou longe da saturação efeito turbulência mecânica que mistura ar úmido com seco

3 Unidades de medida evaporação kg / (unid. área. unid. Tempo), mm / h, mm / dia na forma de energia : J / (m 2. dia), W / m 2 Estimativa da evaporação 1. Evaporímetros : atmômetro de Piche Tanques de evaporação 2. Lisímetros 3. Método do balanço hídrico (índices climáticos) Thornthwaite-Mather 4. Fórmulas de transferência de massa e energia equação de Penman equação de Penman-Monteith Métodos micrometeorológicos (relações fluxo-gradiente, resistência) 5. Abordagens observacionais (de campo) Método do balanço de energia (ou razão de Bowen) Covariância dos vórtices turbulentos (eddy covariance)

4 DEFINIÇÕES Evaporação potencial (EP) Evapotranspiração potencial (ETP) Evapotranspiração real (ETr)

5 Lisímetros de drenagem

6 P E S D

7 Evaporímetro : medidor da evaporação do ar, sobre uma superfície de água livre ou plenamente umidecida (glossário AMS), geralmente de dois tipos: - tanque de evaporação -atmômetro

8 Atmômetro : medidor de evaporação, geralmente corpo de porcelana porosa (utilizado evaporação plantas), ou uma superfície de papel umidecido sobre onde ocorre evaporação, ligada a um reservatório de água de nível monitorado. Sir John Leslie, Escócia (matemático e naturalista) 1º processo congelamento da água (gelo artificial) com bomba d agua Termômetro diferencial Atmômetro

9

10 Evaporímetro ou atmômetro de Piche Albert Piche (1872) França mede a água evaporada de um filtro de papel - plenamente umidecido, em contato com o ar Estimativa evaporação diária : leitura da base do menisco variação nível água em 24 h -tubo de vidro (~30 cm, diâm. ~15mm) invertido (fechado em cima), com água bi-destilada dentro do abrigo - Filtro de paper circular (diâm. 30 mm) preso na base do tubo

11 Método de tanques de evaporação Tanque classe A Tanque GGI 3000 Tanque 20 m 2

12 Tanque classe A Auxiliar estimativa da evapotranspiração de uma cultura Tanque cilíndrico aço inox ou Fe galvanizado dentro do cercado meteorológico sobre estrado (madeira, tinta branca, 130 cm x 130 cm) e área gramada cobertura tela de arame (opcional) Padrão US Weather Bureau

13 Tanque classe A - Acessórios necessários pluviômetro anemômetro (junto ao tanque) parafuso micrométrico de leitura, no tranquilizador (onde a superficie de agua é lisa) Fonte : Sabesp

14 Tela de proteção para pássaros -Reduz a incerteza (erro aleatório) da superestimativa da evaporação - Induz subestimativa da evaporação Fator de correção = aumento 7%

15 Evaporação do tanque classe A (E CA ) E CA = (L0 L1) + P Evapotranspiração de referência ETo ETo = Kp. E CA coeficiente do tanque Kp = f (vento, umidade relativa, bordadura) Evapotranspiração da cultura (ETc) : ETc = Kc. ETo coeficiente de cultura Kc = f (tipo de cultura, fenologia)

16 Curva da razão ET potencial / E CA

17 Determinação coeficiente Kp (DOORENBOS e PRUITT, 1977). Posição do Tanque : B (m)* UR média (%) exposição do tanque: circundado por grama Posição do Tanque B (m)* UR média (%) exposição do tanque: circundado por solo nú Vento (km/dia) Baixa <40 Média Alta >70 Baixa <40 Média Alta >70 Leve < ,55 0,70 0,75 0,75 0,80 0,85 0,75 0,85 0,85 0, ,70 0,55 0,80 0,70 0,85 0,80 0,75 0,70 Moderado ,70 0,70 0,75 0,80 0,75 0,80 0, ,55 0,45 0,75 0,55 0,80 0,70 Forte ,45 0,55 0,70 0,70 0, ,45 0,40 0,55 0,45 0,70 0,55 Muito forte > ,40 0,45 0,55 0,45 0, ,45 0,40 0,35 0,45 0,40 0,55 0,45

18 Posição do tanque (B) na determinação de Kp Área área tampão (ou bordadura) para estimativa de Kp (Fig. Fonte : Pereira et al. 1997) Variação da evapotranspiração com a distância (efeito varal): diminui à medida que se afasta da área seca. Fator B aumenta.. Área úmida

19 1 Kc Tempo Fase de desenvolvimento determinaçãdo coeficiente de cultura kc

20 Determinação coeficiente kc tabela da FAO (Doorenbos and Kassam 1994)

21 Exemplo de cálculo (em sala) Fontes de erro do tanque classe A (discutido em sala)