Contribuição para a determinação da evapotranspiração potencial no estado de São Paulo

Contribution to the evaluation of the potential evapotranspiration at the state of São Paulo

Resumos

Em baterias de evapotranspirômetros, do tipo "Thornthwaite-modificado" (Mather, 1951), estimou-se a evapotranspiração potencial em base mensal, para as localidades de Pindamonhangaba, Ribeirão Prêto e Campinas, tôdas situadas no planalto paulista. Foram empregadas nos evapotranspirômetros, como vasos ou lisímetros, caixas retangulares de cimento-amianto de 0,65 m², vegetadas com grama batatais (Paspalum notatum Flügge). Os tanques ou lisímetros, permitem estimar a evapotranspiração potencial pela diferença entre a quantidade de água adicionada cada dois dias ao tanque, como irrigação, mais eventuais precipitações e quantidade de água que sai do tanque por percolação. Os resultados obtidos mostram que a evapotranspiração potencial apresenta, no planalto paulista, valores aproximadamente duas vêzes mais elevados no verão em relação aos do inverno. Em média ultrapassa 130 mm em janeiro e não alcança 60 mm em julho. Tais resultados diferem bastante dos que se obtêm com os evapotímetros comuns, de Piche, montados à sombra em abrigos meteorológicos, os quais estimam elemento muito distinto, ou seja, a capacidade evaporativa do ar. Enquanto a evapotranspiração potencial tem seus valores mais elevados nos meses mais quentes do ano, de dezembro a fevereiro, a capacidade evaporativa do ar os têm no período mais sêco, ou seja, de agôsto a setembro, quando ultrapassa os 200 mm mensais. Os valores medidos nos evapotranspirômetros, considerados reais, foram correlacionados com os calculados pelas equações de Thornthwaite (23), de Penman, simplificada por Bavel (1), de Blaney & Criddle (2) e por uma forma modificada desta última, para adaptação às condições locais. As correlações, entre valores medidos e calculados, mostraram-se de modo geral bastante elevadas. Apenas no caso da comparação com os resultados do método de Penmon-Bavel verificou-se correlação um pouco inferior. Nas determinações de Campinas os coeficientes de correlação (r), com os valores medidos, obtidos para os quatro métodos de cálculo da evapotranspiração potencial, foram os seguintes: Thornthwaite e Blaney & Criddle modificado = 0,95, Blaney & Criddle original - 0,93, Penman-Bovel = 0,89. Maior exatidão, ou concordância com os resultados da evapots pelos métodos de Thornthwaite e de Blaney & Criddle modificado. O método de Blaney & Criddle original, resultou as maiores discrepâncias com os valoresranspiração potencial medida, também foi obtida com os volores estimado medidos, superestimando acentuadamente os valores durante o inverno e subestimando-os no verão. Por sua vez, o método de Penman-Bavel também apresentou discrepâncias, embora menos acentuadas, subestimando os resultados na estação estival. Em Campinas, os resultados calculados, pelos quatro métodos, foram em geral mais elevados do que os medidos. O contrário, todavia, ocorreu nas outras duas localidades estudadas. Os totais anuais da evapotranspiração potencial (EP) medidos e calculados, segundo Thornthwaite, foram os seguintes para as três localidades: Localidade EP medida mm EP calculada mm Campinas............ 962 1.043 Pindamonhangaba ............ 1.105 1.003 Ribeirão Prêto.......... 1.198 1.106 A razão da obtenção em Campinas de valores mais altos da evapotranspiração potencial calculada, parece ser devida ao fato de a temperatura média utilizada no cálculo ter sido anormalmente elevada, por estar o abrigo meteorológico, que forneceu os dados, situado em área urbanizada, distante vários quilômetros da bateria de evapotranspirômetros. Por sua vez, em Pindamonhangaba e em Ribeirão Prêto são os valores medidos que parecem estar sobrestimados, possivelmente pelo fato de os gramados internos dos tanques terem se apresentado, em parte do tempo, com porte mais elevado do que a do gramado do terreno circundante. Nomogramas e tabelas especiais, preparados para o hemisfério sul e empregando unidades do sistema métrico decimal, foram apresentados para facilitar a determinação da evapotranspiração potencial pelos vários métodos de cálculo empregados.

Five-year results from three batteries of evapotranspirometers located at three different places of State of São Paulo plateau were used to verify the Thornthwaite, Fenman-Bavel and Blaney & Criddle formulas for computing the potential evapotranspiration in their latitude and climatic conditions. The tanks used in the evapotranspirometers were commercial, square-shaped asbestos-cement boxes with 0.54 m² surface area. Bahiagrass (Paspalum nota turn Flügge) was planted inside and outside the tanks so that their surface plant cover represented a sample of the entire vegetated area. The tanks, or lisimeters, allow estimating the potential evapotranspiration by difference between the ammount of water added to them every two days as irrigation plus eventual rainfall, and the water leaving the tanks by percolation. Under the conditions of the State of São Paulo plateau the potential evapotranspiration data in the summer months are about twice those of the winter months. Normally the monthly value amounts to 120 mm in January but does not reach 60 mm in July. The monthly potential evapotranspiration data were correlated to those computed with Thornthwaite and Blaney & Criddle equations, the Penman-Bavel nomogram and a form of the Blaney & Criddle equation adopted to the State of São Paulo envirommental conditions. Very high correlations between measured and computed results were found. The poorest correlations were found with the Penman-Bavel method data. The: correlation coefficient (r) between computed and measured monthly results at Campinas were the following: Thornthwaite, r=0,95; Blaney & Criddte original equation, r=0,93; Penman according to Bavel nomogram, r=0,89. High accuracy or agreement between the calculated and the measured values was obtained with the Thornthwaite, the modified Blaney & Criddle and the Penman-Bavel methods. The original Blaney & Criddle equation gave very discrepant results with measured ones particularly during the winter months, whose values were highly overestimated. The Penman-Bavel method underestimated moderately the summer values, particularly at the Pindamonhangaba and Ribeirão Prêto conditions. On the other hand, the computed potential evapotranspirotion data obtained by the Thornthwaite and the modified Blaney & Criddle methods were slightly understimated at the Pindamonhangaba and Ribeirão Prêto areas but overestimated at Campinas. Both methods, the Thornthwaite and the modified Blaney & Criddle, gave practically similar results, very close to those measured, for the three localities of the State of São Paulo plateau. As computing work with both methods may be easily and quickly made, they are useful for estimating potential evapotranspiration, when numerous determinations are needed. The Thornthwaite formula has the advantage of its universal application, being indicated in the climatologic works. The modified Blaney & Criddle equation, due to its high simplicity may be useful particularly for local studies where tests approved it, like at state of São Paulo plateau. Special tables containing data for the south hemisphere conditions, and adapted nomograms using millimeter and centigrade scales were prepared and presented in this paper to facilitate computing potential evapotranspiration with the four methods studied.

Contribuição para a determinação da evapotranspiração potencial no estado de São Paulo¹

Contribution to the evaluation of the potential evapotranspiration at the state of São Paulo

A. Paes de Camargo

Engenheiro-agrônomo, Seção de Climatologia Agrícola, Institituto Agronômico

RESUMO

Em baterias de evapotranspirômetros, do tipo "Thornthwaite-modificado" (Mather, 1951), estimou-se a evapotranspiração potencial em base mensal, para as localidades de Pindamonhangaba, Ribeirão Prêto e Campinas, tôdas situadas no planalto paulista. Foram empregadas nos evapotranspirômetros, como vasos ou lisímetros, caixas retangulares de cimento-amianto de 0,65 m², vegetadas com grama batatais (Paspalum notatum Flügge). Os tanques ou lisímetros, permitem estimar a evapotranspiração potencial pela diferença entre a quantidade de água adicionada cada dois dias ao tanque, como irrigação, mais eventuais precipitações e quantidade de água que sai do tanque por percolação.

Os resultados obtidos mostram que a evapotranspiração potencial apresenta, no planalto paulista, valores aproximadamente duas vêzes mais elevados no verão em relação aos do inverno. Em média ultrapassa 130 mm em janeiro e não alcança 60 mm em julho. Tais resultados diferem bastante dos que se obtêm com os evapotímetros comuns, de Piche, montados à sombra em abrigos meteorológicos, os quais estimam elemento muito distinto, ou seja, a capacidade evaporativa do ar. Enquanto a evapotranspiração potencial tem seus valores mais elevados nos meses mais quentes do ano, de dezembro a fevereiro, a capacidade evaporativa do ar os têm no período mais sêco, ou seja, de agôsto a setembro, quando ultrapassa os 200 mm mensais.

Os valores medidos nos evapotranspirômetros, considerados reais, foram correlacionados com os calculados pelas equações de Thornthwaite (23), de Penman, simplificada por Bavel (1), de Blaney & Criddle (2) e por uma forma modificada desta última, para adaptação às condições locais. As correlações, entre valores medidos e calculados, mostraram-se de modo geral bastante elevadas. Apenas no caso da comparação com os resultados do método de Penmon-Bavel verificou-se correlação um pouco inferior. Nas determinações de Campinas os coeficientes de correlação (r), com os valores medidos, obtidos para os quatro métodos de cálculo da evapotranspiração potencial, foram os seguintes: Thornthwaite e Blaney & Criddle modificado = 0,95, Blaney & Criddle original — 0,93, Penman-Bovel = 0,89.

Maior exatidão, ou concordância com os resultados da evapots pelos métodos de Thornthwaite e de Blaney & Criddle modificado. O método de Blaney & Criddle original, resultou as maiores discrepâncias com os valoresranspiração potencial medida, também foi obtida com os volores estimado medidos, superestimando acentuadamente os valores durante o inverno e subestimando-os no verão. Por sua vez, o método de Penman-Bavel também apresentou discrepâncias, embora menos acentuadas, subestimando os resultados na estação estival.

Em Campinas, os resultados calculados, pelos quatro métodos, foram em geral mais elevados do que os medidos. O contrário, todavia, ocorreu nas outras duas localidades estudadas. Os totais anuais da evapotranspiração potencial (EP) medidos e calculados, segundo Thornthwaite, foram os seguintes para as três localidades:

Localidade EP medida mm EP calculada mm Campinas............ 962 1.043 Pindamonhangaba ............ 1.105 1.003 Ribeirão Prêto.......... 1.198 1.106

A razão da obtenção em Campinas de valores mais altos da evapotranspiração potencial calculada, parece ser devida ao fato de a temperatura média utilizada no cálculo ter sido anormalmente elevada, por estar o abrigo meteorológico, que forneceu os dados, situado em área urbanizada, distante vários quilômetros da bateria de evapotranspirômetros. Por sua vez, em Pindamonhangaba e em Ribeirão Prêto são os valores medidos que parecem estar sobrestimados, possivelmente pelo fato de os gramados internos dos tanques terem se apresentado, em parte do tempo, com porte mais elevado do que a do gramado do terreno circundante.

Nomogramas e tabelas especiais, preparados para o hemisfério sul e empregando unidades do sistema métrico decimal, foram apresentados para facilitar a determinação da evapotranspiração potencial pelos vários métodos de cálculo empregados.

SUMMARY

Five-year results from three batteries of evapotranspirometers located at three different places of State of São Paulo plateau were used to verify the Thornthwaite, Fenman-Bavel and Blaney & Criddle formulas for computing the potential evapotranspiration in their latitude and climatic conditions. The tanks used in the evapotranspirometers were commercial, square-shaped asbestos-cement boxes with 0.54 m² surface area. Bahiagrass (Paspalum nota turn Flügge) was planted inside and outside the tanks so that their surface plant cover represented a sample of the entire vegetated area. The tanks, or lisimeters, allow estimating the potential evapotranspiration by difference between the ammount of water added to them every two days as irrigation plus eventual rainfall, and the water leaving the tanks by percolation.

Under the conditions of the State of São Paulo plateau the potential evapotranspiration data in the summer months are about twice those of the winter months. Normally the monthly value amounts to 120 mm in January but does not reach 60 mm in July.

The monthly potential evapotranspiration data were correlated to those computed with Thornthwaite and Blaney & Criddle equations, the Penman-Bavel nomogram and a form of the Blaney & Criddle equation adopted to the State of São Paulo envirommental conditions. Very high correlations between measured and computed results were found. The poorest correlations were found with the Penman-Bavel method data. The: correlation coefficient (r) between computed and measured monthly results at Campinas were the following: Thornthwaite, r=0,95; Blaney & Criddte original equation, r=0,93; Penman according to Bavel nomogram, r=0,89.

High accuracy or agreement between the calculated and the measured values was obtained with the Thornthwaite, the modified Blaney & Criddle and the Penman-Bavel methods. The original Blaney & Criddle equation gave very discrepant results with measured ones particularly during the winter months, whose values were highly overestimated. The Penman-Bavel method underestimated moderately the summer values, particularly at the Pindamonhangaba and Ribeirão Prêto conditions. On the other hand, the computed potential evapotranspirotion data obtained by the Thornthwaite and the modified Blaney & Criddle methods were slightly understimated at the Pindamonhangaba and Ribeirão Prêto areas but overestimated at Campinas.

Both methods, the Thornthwaite and the modified Blaney & Criddle, gave practically similar results, very close to those measured, for the three localities of the State of São Paulo plateau. As computing work with both methods may be easily and quickly made, they are useful for estimating potential evapotranspiration, when numerous determinations are needed. The Thornthwaite formula has the advantage of its universal application, being indicated in the climatologic works. The modified Blaney & Criddle equation, due to its high simplicity may be useful particularly for local studies where tests approved it, like at state of São Paulo plateau.

Special tables containing data for the south hemisphere conditions, and adapted nomograms using millimeter and centigrade scales were prepared and presented in this paper to facilitate computing potential evapotranspiration with the four methods studied.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em 22 de Janeiro de 1962.

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1

Tese de doutoramento apresentada à Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" da Universidade de São Paulo.

2 Agradecimentos são devidos aos engenheiros-agrônomos Roberto A. Rodrigues, A. Junqueira Reis e Reynaldo Forster, chefes das estações experimentais em que foram instalados os evapotranspirômetros, pela colaboração prestada, bem como ao Serviço do Vale do Paraiba da Secretaria da Viação, à Fundação Rockefeller e ao Instituto Brasileiro do Café pelo doação de material e instrumental que permitiram a realização dos trabalhos.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Mar 2010
• Data do Fascículo
  1962

Histórico

• Recebido
  22 Jan 1962