Evapotranspiração

1. Evapotranspiração

3. Rain Transpiration Evapo-transpiration Irrigation Evaporation Runoff Root Zone Water Storage Below Root Zone Drainage

4. 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).

5. 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.

6. Evapotranspiração ET= P – Q –ΔS - ΔD ΔS= Variação de armazenagem na bacia (mm): Sfinal–Sinício P = Precipitação (mm) Q = Vazão (mm) ΔD = Infiltração saída – infiltração entrada (mm) ET = Evaporação e transpiração (mm)

7. 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. Evapotranspiração

8. Balanço de energia para uma superfície ideal • Balanço de Energia é: • Rn = H + LE + G • Onde Rn é anet radiation na superfície; • 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.

11. 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

14. Evaporação na Superfície de Água

15. Evaporação do solo

16. Evaporação a partir da superfície do solo

17. Disponibilidade da Água no Solo

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

19. Transpiração

20. Transpiração

21. Transpiração

22. 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

23. 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.

24. Estimando a Evaporação e ET

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

27. Tanque evaporímetro Class A Pan Standard at advanced weather stations Must relate actual evaporation to pan with a coefficient

28. Pan Evaporation

30. Soil Water Balance

31. 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.

32. Estimativa da Evapotranspiração a partir de dados climatológicos

33. 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.

34. Método de Thornthwaite O método de Thorntwaite é calculado da seguinte forma: Onde: • ETP = Evapotranspiração potencial (mm/mês) • Fc = Fator de correção em função da latitude e mês do ano; • a = 6,75 . 10-7 . I3– 7,71 . 10-5 . I2 + 0,01791 . I + 0,492 (mm/mês) • I = índice anual de calor, correspondente a soma de doze índices mensais; • T =Temperatura média mensal (oC)

35. Método de Thornthwaite

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

37. Coeficiente de Cultivo Os valores de Kc são tabelados para diferentes culturas nos seus vários estágios de desenvolvimento.

38. Exercício • 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.

39. 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 oC p = percentagem de horas diurnas do mês sobre o total de horas diurnas do ano

40. Método de Blaney-Criddle