CAPÍTULO 6 CONCLUSÕES E SUGESTÕES

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1 CAPÍTULO 6 CONCLUSÕES E SUGESTÕES O objetivo deste trabalho consistiu em analisar o balanço de radiação na área de policultivo do Projeto SHIFT na Amazônia, durante a estação seca, comparando-o com área de floresta adjacente (Reserva Florestal Ducke), dando ênfase às componentes radiação solar global, radiação de onda longa emitida pela superfície e atmosfera, radiação fotossinteticamente ativa e o albedo. Para a área de policultivo, avaliou-se o desempenho de diferentes equações empíricas para estimar a radiação de onda longa da atmosfera, bem como comparou-se os valores estimados com aqueles medidos, com o objetivo de encontrar as relações que mais se ajustam ao ambiente estudado. Para este propósito realizou-se um experimento de campo durante a estação seca de De um modo geral, durante praticamente todo o período de estudo, a radiação solar global incidente caracterizou-se por apresentar considerável variação devido principalmente à ocorrência de precipitação e/ou nebulosidade, apresentando valores máximos variando de 725 W m -2 a 1076 W m -2. Na média diurna, o dossel do policultivo recebe 7% a mais de radiação global que a floresta, bem como a transmissividade do policultivo é cinco vezes superior à da floresta que, por sua vez, absorve duas vezes mais radiação que o policultivo. A área recultivada praticamente recuperou o albedo da floresta primária, com valor médio para o período igual a 0,14. A radiação de onda longa emitida pela superfície apresentou maior variabilidade, com valores superiores àqueles emitidos pela atmosfera, praticamente em todo o período. O saldo de radiação médio diurno apresentou valores quase similares nos dois sítios, com os valores da floresta superiores àqueles do policultivo, diferença esta associada à variações no albedo e no balanço radiação de onda longa. 121

2 A radiação de onda longa proveniente da atmosfera, avaliada para a área de policultivo, variou de 410 W m -2 a 580 W m -2 no período estudado, com os valores mais baixos/altos observados nos dias com maior nebulosidade/céu claro, respectivamente. Essa variação ocorre em virtude do vapor d água da atmosfera. Nas primeiras horas do dia, os valores da radiação de onda longa emitida pela atmosfera para períodos de céu claro e nublados apresentaram valores similares. Esse comportamento pode estar relacionado com as diferentes quantidades de vapor d'água presente na atmosfera, e que exerce influência direta sobre a emissividade da atmosfera durante este horário. O desempenho de várias formulações para estimativa da radiação de onda longa da atmosfera na área de policultivo, como sejam, as de Brunt (1932); de Swinbank (1963); de Idso e Jackson (1969); de Brutsaert (1975) e a de Satterlund (1979) foram avaliados. De um modo geral, as estimativas da radiação de onda longa da atmosfera a partir dessas formulações subestimaram a radiação de onda longa medida, o que pode conduzir a substanciais erros na estimativa da energia integrada do saldo de radiação, bem como indicam que os coeficientes destas formulações são específicos para as condições ambientais para os quais foram desenvolvidos. Valores modelados subestimados também foram observados por Culf e Gash (1993), para a região da Nigéria, por Mendonça et al. (1996) para Santo Antônio de Leverger, MT e por Galvão (1999) para área de pastagem em Ji-Paraná, RO. Um ajuste local dos coeficientes das equações empíricas para estimativa da radiação de onda longa da atmosfera foi efetuado para a região estudada, concluindo-se que, com exceção da equação ajustada de Swinbank, as demais apresentaram subestimativas nas primeiras horas do dia. As equações ajustadas de Swinbank (função da temperatura), de Brunt e de Brutsaert (função da pressão de vapor e da temperatura) apresentaram coeficientes de correlação idênticos (0,80), enquanto as ajustadas de Satterlund e de Idso e Jackson apresentaram valores inferiores, respectivamente 0,75 e 0,69, apesar de apresentarem desvios médios quadráticos menores que os de Brunt e de Brutsaert. Além dos coeficientes estatísticos. Em contra-partida, a discriminação entre as cincos formulações consideradas, avaliadas a partir do algoritmo de Box e Hill, indicaram que a 122

3 melhor parametrização ajustada foi a de Idso e Jackson, seguindo-se, respectivamente, as de Swinbank, de Satterlund, de Brutsaert e de Brunt. Ressalta-se que a melhor probabilidade para a parametrização de Idso e Jackson deve-se possivelmente ao fato de ela sub- e sobre-estimar os valores medidos de modo mais regular A temperatura média do ar na área de policultivo foi igual a 27ºC, enquanto o valor máximo, média para toda o período, foi 35,5ºC. Os menores valores de temperatura foram observados nos dias com maior nebulosidade. A amplitude térmica diária na área de policultivo foi igual a 11,5ºC, superior ao valor da amplitude encontrado para a área de floresta (igual a 9,5ºC). O déficit de saturação no período de céu claro apresentou valores mais altos por volta do meio dia, enquanto os menores valores ocorreram durante o período noturno, devido principalmente à queda de temperatura e à baixa magnitude da velocidade do vento, causando um aumento da umidade relativa do ar. A variação diária da velocidade do vento, avaliada para a área de policultivo durante todo o período analisado, apresentou valores mínimos durante a noite e máximos durante o dia (entre 9 e 14 h local). De modo geral, os ventos foram fracos, com a velocidade máxima observada igual a 2,6 m s -1. A direção predominante do vento na área de policultivo foi de leste, compatível com os resultados de Bastable et al. (1993) que avaliaram as magnitudes e a direção do vento para um período maior de observações. O fluxo de radiação fotossinteticamente ativa (PAR) refletido pelo dossel, avaliado para um dia de céu claro, apresentou valor bastante pequeno, o que indica que quase toda a radiação incidente na região espectral do visível é absorvida pelos constituintes vegetais na área recultivada. O albedo PAR no dossel do policultivo foi de 0,04, o dobro do valor encontrado por Leitão (1994) para a floresta. Isso mostra que o dossel do policultivo reflete mais radiação na região do visível que a floresta, que por sua vez absorve mais radiação que o policultivo. Considerando o valor médio diurno, a razão entre a radiação fotossinteticamente ativa incidente e a radiação de ondas curtas incidente foi igual a 0,45. Quanto aos valores de PAR medidos na base da vegetação, observa-se que 51% do total que incide no dossel do policultivo alcança a superfície, enquanto que na floresta esse 123

4 percentual foi da ordem de 6%, conforme indica a Figura Isso pode ser explicado pela distribuição do dossel da vegetação em ambos os sítios, ou seja, na área de policultivo há maior espaçamento entre as árvores, o que permite maior penetração da radiação PAR, enquanto na floresta a vegetação é bastante fechada. A Tabela 5.4 apresenta os valores médios diurnos de PAR, bem como a refletividade, transmissividade, e a absorção, para os dois sítios estudados O saldo de radiação, estimado a partir da radiação de ondas curtas incidente e a partir do saldo de radiação de ondas curtas, para as duas áreas estudadas, foram obtidos com boa precisão em W m -2, pelas seguintes equações: a) Policultivo = 16,0 + 0, 7 K = 15,7 + 0,8 ( K K ) b) Floresta = 23,8 + 0, 7 K = 22,3 + 0,8 ( K K ) Observa-se nas equações acima que, na área recultivada, 27% da energia solar incidente é imediatamente perdida pela reflexão e re-radiação a partir do policultivo durante o período diurno. Similarmente, a perda equivalente a partir da floresta é aproximadamente de 24%, o que indica que essas proporções de perda de energia para o policultivo e a floresta são significantemente maiores do que os respectivos albedos medidos. Essas diferenças devem-se à perda líquida de radiação de onda longa. 124

5 A comparação entre os valores do saldo de radiação medidos pelo saldo radiômetro (da REBS) e pelo saldo radiômetro CNR1 (da Kipp & Zonen), bem como os valores da radiação solar incidente medidas por um piranômetro padrão primário (CM11 da Kipp & Zonen) e pelo radiômetro CNR1 (da Kipp & Zonen) mostrou que os coeficientes de correlação para as regressões apresentaram valores muito próximos da unidade, bem como baixos desvios médios quadráticos, indicando a equivalência dos instrumentos. O albedo do dossel do policultivo e da floresta, determinados em função do ângulo zenital para o período do nascer e do pôr-do-sol, foram ajustados por polinômios de segundo grau, mostrados abaixo, com o melhor ajuste tendo sido encontrado para a sítio de policultivo. Ressalta-se que os resultados indicam que o albedo pode ser modelado em função do ângulo zenital com cautela, uma vez que os coeficientes de correlação foram razoavelmente baixos. a) Policultivo a 5 2 = 0,211 0, ( Z) R 2 = 0,64 b) Floresta a 5 2 = 0,163 0, ( Z) R 2 = 0,55 125

6 Para prosseguimento deste trabalho, sugere-se: - Coletas de dados de radiação de ondas curtas e de ondas longas, tanto na floresta quanto nas áreas cultivadas, por períodos mais longos, englobando as épocas seca e chuvosa - Avaliar o balanço de radiação em outros sistemas de policultivos e de monoculturas, com diferentes aspectos e distribuições espaciais, na área experimental do Projeto SHIFT. - Coleta de dados do fluxo de calor no solo, necessários à estimativa da energia disponível para a transferência de calor sensível e evaporação. 126