MODELAGEM DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE PENMAN-MONTEITH E THORNTHWAITE PARA FLORESTA MONODOMINANTE NO PANTANAL MATOGROSSENSE

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1 MODELAGEM DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE PENMAN-MONTEITH E THORNTHWAITE PARA FLORESTA MONODOMINANTE NO PANTANAL MATOGROSSENSE VILANI, M. T. 1 ; PINHEIRO, M. 2 ; ALVES, L. S. 3 ; ALVES, M. C. 4 ; CAMPELO JUNIOR, J. H. 5 ; PAULO, S. 6 ; NOGUEIRA, J. S. 6 1 Físic, Doutornd, Progrm de Pós-Grdução em Físic Ambientl. Universidde Federl de Mto Grosso, UFMT, Cuibá - MT. Av. Fernndo Corrê d Cost, s/n, Bloco F, Sl 212. CEP , Brsil. Telefone (+55) mricei@ufmt.br 2 Físic, Doutornd, Progrm de Pós-Grdução em Físic Ambientl. Universidde Federl de Mto Grosso, UFMT, Cuibá - MT 3 Eng Snitrist, Prof. Doutor, Progrm de Pós-Grdução em Físic Ambientl, Depto. de Engenhri Snitári, UFMT, Cuibá - MT. 4 Agrônomo, Profº. Doutor, Progrm de Pós-Grdução em Agricultur Tropicl. Universidde Federl de Mto Grosso, UFMT, Cuibá - MT. 5 Agrônomo, Profº. Doutor, Progrm de Pós-Grdução em Agricultur Tropicl. Universidde Federl de Mto Grosso, UFMT, Cuibá - MT. 6 Físico, Profº. Doutor, Progrm de Pós-Grdução em Físic Ambientl. Universidde Federl de Mto Grosso, UFMT, Cuibá - MT. Apresentdo no XVI Congresso Brsileiro de Agrometeorologi de Setembro de 2009 GrnDrrell Mins Hotel, Eventos e Convenções Belo Horizonte MG. RESUMO: O estudo d evpotrnspirção é importnte, pois sus lterções são indictivs de mudnçs nos mecnismos inerentes o ciclo d águ e o blnço de energi locl. Neste contexto, o presente trblho nlis correlção entre os métodos de estimtiv d evpotrnspirção: Penmn-Monteith e Thornthwite, em florest monodominnte no Pntnl, loclizd no Mto Grosso, no período de A evpotrnspirção presentou um umento durnte estção úmid, pr mbos os métodos. A correlção entre os métodos foi significtiv, presentndo justes diferentes pr cd estção. PALAVRAS-CHAVE: inundção, szonlidde, cmbrzl. MODELING EVAPOTRANSPIRATION OF PANTANAL MATOGROSSENSE FLOODPALIN FOREST BY PENMAN-MONTEITH E THORNTHWAITE APPROCHES ABSTRACT: The study of evpotrnspirtion is importnt it cn be used to indictive chnges in the mechnisms involved in the wter cycle nd energy blnce of n re. In this context, this pper exmines the correltion between methods of estimtion of evpotrnspirtion by Penmn-Monteith nd Thornthwite pproches, in floodplin forest in the Pntnl, Mto Grosso stte, during The evpotrnspirtion presented increse of vlues during the wet seson for both methods. The correltion between methods ws significnt, with different qulity of models fit bsed on error coefficients of liner regression for ech seson. KEYWORDS: floodplin, sesonlity, cmbrzl. INTRODUÇÃO: A vegetção do Pntnl incorpor trços de continuidde d fitogeogrfi dos ecossistems, que depende ds crcterístics de dptbilidde ds espécies vegetis lém de elementos microclimáticos ind pouco estuddos que lhe conferem crcterístics únics e singulres. Além d heterogeneidde d vegetção, presenç/usênci de chuvs

2 contribui pr complexidde d pisgem pntneir, estigem que ocorre nos meses de bril setembro promove o rebixmento ds águs superficiis e o descobrimento dos cmpos. N estção ds cheis, de outubro mrço, bix declividde locl permite que s águs que trnsbordm ds clhs dos rios d bci do rio Prgui, sejm retids temporrimente pelo sistem, provocndo inundção e o rrste de sedimentos e nutrientes (FRAGA, 2009). As condições peculires d região pntneir interferem nos processos físicos do ecossistem, como os fluxos d biosfer pr tmosfer. A trnsferênci de vpor d águ pr tmosfer prtir de superfícies vegetds e úmids, despertm crescente interesse pr compreensão d interção biosfer-tmosfer, dos mecnismos biofísicos controldores ds trocs de fluxos e d interferênci do ecossistem no microclim regionl. Alterções d evpotrnspirção vegetl são indictivos de lterções dos mecnismos inerentes o ciclo d águ e o blnço de energi locl, tnto de origens nturis qunto provocds pel tividde humn e o uso desordendo dos recursos nturis. Neste contexto, objetivou-se nlisr relção entre métodos de Penmn-Monteith e Thornthwite em florest monodominnte no Pntnl MtoGrossense. MATERIAIS E MÉTODOS: Áre de estudo: O estudo foi relizdo em um reserv prticulr do Ptrimônio Ncionl (RPPN) no Sesc Pntnl, loclizd n Região Centro-Oeste (Brsil), no município de Brão de Melgço, MT (16 39'50''S; 56 47'50''O), em áre de cmbrá szonlmente inundd inserid n plnície fisiográfic do Pntnl, com ltitude de 120 m. O trblho foi relizdo em 2007, em que considerou-se dus estções, úmid (outubro té bril) e sec (mio té setembro). Form nlisdos vriáveis micrometeorólogics, sendo s medids de sldo de rdição e de rdição solr incidente obtids por meio de um sensor Net Rdiometer Kipp & Zonen Delft Inc. Hollnd e de um pirnômetro Li-200 Cmpbell Sci Inc. USA. Pr s medids de rdição fotossinteticmente tiv (PAR) utilizou sensores quânticos modelo LI- 190 LI-COR, Inc.Lincoln, NE, E.U.A. A tempertur e umidde reltiv do r form obtids por dois termohigrômetros HMP 45 C Visl Inc. Helsinki Finlnd. O perfil d velocidde do vento foi obtido por dois nemômetros de conchs A-014 Wind Speed Sensor Met One Instruments, Inc., USA, instldos num torre micrometeorológic 32m de ltur. O fluxo de clor no solo foi feito trvés de um plc HFT-3.1 REBS Inc. Settle Wshington. Método de Penmn-Monteith: A estimtiv d evpotrnspirção diári pelo método Penmn-Monteith lev em considerção utilizção de váris vriáveis, pois represent influênci d componente do blnço de energi e d componente erodinâmic (ALLEN et. l., 1998) e pode ser representd pel equção 1: e 86400ρC p s Rn G + r Eq. 1 ETPM s y * λ λ( s + y*) em que: ET PM (mmdi -1 ) Rn é Rdição líquid disponível à superfície (MJ m -2 di -1 ), G densidde do fluxo de clor pr o solo (MJ m -2 di -1 ), T é tempertur de bulbo seco( C), e é diferenç d pressão de vpor entre 2 níveis (kp), g é constnte psicrométric (0,0622kP C -1 ), s é declividde d curv de pressão de vpor (kp C -1 ), e r é resistênci erodinâmic (sm -1 ). A resistênci erodinâmic é clculd de cordo com equção 2:

3 zm d ze d z m z e ln ln Eq. 2 r 0 0 kuz em que, r é resistênci erodinâmic (s m -1 ); zm é ltur do vento medid em Uz (m); ze é ltur de medid d umidde do r (m), zom é o comprimento d rugosidde pr o trnsporte de momentum ( m), zoe é o comprimento de rugosidde pr o trnsporte de vpor e clor sensível (m), ) d é o deslocmento do plno zero (m), uz é velocidde do vento ltur z (ms -1 ) e k é constnte de von Krmn 0,41. Método de Thornthwite: A evpotrnspirção potencil médi mensl pdrão (ET T, mm por mês) pr um mês de 30 dis, e cd di tem 12 hors de fotoperíodo, foi esquemtizdo por Thornthwite em 1948, pel equção 3: T ETT Eq. 3 I em que, T é tempertur médi mensl ( C), I é o índice de clor d região e que deve ser clculdo com vlores normis (médi climtológic) e α é o expoente d função I, mostrdos ns equções 4 e 5: I 12 n 1 (0,2 T ) 1,514 Eq. 4 em que: , , , ,49239 Eq. 5 Pr converter estimtiv de mês (mm por mês) pr um escl diári (mm por di), precis de um ftor de correção (C) conforme equção 6: N C 360 Eq. 6 RESULTADOS E DISCUSSÕES: O método de Penmn-Monteith presentou médi mensl menor (Figur 1), com médi±desvio pdrão nul de 4,47±0,61 mm d -1, pr Thornthwite médi nul foi 4,80±0,50 mm d -1. Figur 1. Médi mensl (±desvio pdrão) d evpotrnspirção estimd pelo método de Penmn-Monteith (círculo preenchid) e Thornthwite (círculo sem preenchimento) em 2007.

4 A relção entre os dois métodos (Figur 2) em mbs s estções presentou significtiv correlção (teste-t 1,971, p 0,05). Pr o método de Penmn-Monteith médi estcionl foi 4,7±1,56 e 4,36±1,67 e pr o método Thornthwite 5,1±0,57 e 4,4±1,39 ns estções úmid e sec, respectivmente. Figur 2. Correlção entre esvpotrnspirção estimd pelos métodos de Penmn- Monteith (ET PM ) e Thornthwite (ET T ) n estção úmid () e estção sec (b). A linh pontilhd é 1:1. A Tbel 1 present os justes pr semelhnç esttístic entre os métodos de Penmn- Monteith (ET PM ) e Thornthwite (ET T ). O melhor juste pr estção úmid foi o Potencil, com coeficiente de determinção de 74% e durnte estção sec o melhor juste foi Polinomil, cujo coeficiente de determinção foi 44%. Os melhores justes form observdos n estção úmid pr todos os coeficientes de determinção. Tbel 1. Ajustes ds relções entre evpotrnspirção estimd pelos métodos Penmn- Monteith e Thornthwite ns estções úmid e sec. (x ET T e y ET PM ). Relção Estção úmid Estção sec Equção R 2 Equção R 2 Liner y 2,2957x - 6,9581 0,69 y 0,7379x + 0,9867 0,33 Logrítmo y 10,318ln(x) - 11,995 0,66 y 1,2825ln(x) + 2,5119 0,16 Polinomil y 0,2833x 2-0,3914x - 0,7092 0,70 y 0,2608x 2-1,228x + 4,0912 0,44 Potencil y 0,0263x 3,1562 0,74 y 2,3449x 0,3598 0,14 Os miores vlores de evpotrnspirção form observdos n estção úmid. Nest estção, de cordo com FRAGA (2009) ocorreu um mior condutânci erodinâmic (C ), com elevds rjds de vento. Segundo SOUZA FILHO (2002), miores vlores n velocidde são fvoráveis o umento d evpotrnspirção, pois o processo de trnsferênci do vpor d águ é fcilitdo em função do umento d C. N estção sec ocorreu um mior dificuldde d trnsmissão de águ pr tmosfer, devido o fechmento dos estômtos, ocsionndo um menor evpotrnspirção. Pr MATSUMOTO et. l., (2008), evpotrnspirção é controld pel demnd evportiv tmosféric e pel superfície terrestre que fisiológic e erodinmicmente regul evpotrnspirção por meio de crcterístics como tividde dos estômtos e rugosidde do dossel.

5 CONCLUSÕES: Conclui-se que houve correlção significtiv entre evpotrnspirção estimd pelo método de Penmn-Monteith (ET PM ) e Thornthwite (ET T ) durnte estção úmid, com juste consideráveis. Durnte estção sec não houve semelhnç significtiv entre os métodos. REFERÊNCIAS: FRAGA, C. I. M. Evpotrnspirção e ftor de descoplmento em re de Cmbrzl no Pntnl. Dissertção (Mestrdo em Físic Ambientl), Universidde Federl de Mto Grosso MATSUMOTO K., OHTA T., NAKAI, T., KUWADA T., DAIKOKU K., IIDA S., YABUKI H., KONONOV A.V., VAN DER MOLEN M.K, KODAMA Y., MAXIMOV T.C., DOLMAN A.J.; HATTORI S., Responses of surfce conductnce to forest environments in the Fr Est, Agric. For. Meteorol. n. 148, p , SOUZA FILHO, J.D. DA C. Vrição szonl dos componentes do blnço de rdição e energi sobre florest de Cxiunã. Dissertção (Mestrdo em Meteorologi Agrícol), Universidde Federl de Viços ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S.; RAES, D.; SMITH,M. Crop evpotrnspirtion: guidelines for computing crop wter requirements. Rome: FAO, 297p. FAO. Irrigtion nd Dringe Pper