ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA PARA BOTUCATU-SP POR MEIO DE MODELOS DE REGRESSÃO

Autores

  • Valéria Cristina Rodrigues Sarnighausen
  • Francielly Guieiro Gomes
  • Alexandre Dal Pai
  • Sergio Augusto Rodrigues

Resumo

A evapotranspiração (ET) é um parâmetro agrometeorológico importante para o manejo de irrigação, zoneamento agroclimático e gestão de recursos hídricos. O modelo padrão de estimativa, utilizado pela Food and Agriculture Organization (FAO-56), é o de Penman-Monteith e utiliza o saldo de radiação como variável de entrada, cujas medidas nem sempre estão disponíveis nas estações meteorológicas do país. A busca por ajustes aos modelos e alternativas para a estimativa de ET é frequente na literatura, a fim de identificar modelos que utilizem dados de entrada de fácil aquisição, como temperaturas máximas e mínimas. Em vista da necessidade de simplificar a estimativa de evapotranspiração, este artigo tem por objetivo utilizar variáveis meteorológicas de fácil aquisição como temperatura, umidade relativa do ar, velocidade do vento e precipitação para estimar a evapotranspiração de referência (ETo) diária de Botucatu-SP. Modelos de regressão lineares múltiplos, com interação e termos polinomiais, e dinâmicas, admitindo defasagem no tempo, foram utilizados para obter o modelo de predição, considerando um nível de significância de 5% (p<0,05). Por meio dos índices de desempenho estatísticos utilizados, observou-se que o modelo de regressão polinomial apresentou um ajuste considerado aceitável para épocas em que a umidade relativa é igual ou superior a 76%. Para o mesmo modelo, em fevereiro e agosto, meses mais úmido e mais seco do ano em Botucatu, o RSME foi de 0,274 mm/dia e 0,764 mm/dia, respectivamente. Para os meses de setembro a dezembro, os valores de RMSE observados estiveram entre 1,200 mm/dia e 1,737 mm/dia. Sendo assim, são necessários estudos para incorporar ao modelo o efeito de sazonalidade em relação à previsão de ETo, a fim de fazer uso de modelos cujas variáveis sejam disponíveis em estações meteorológicas convencionais que não possuam sensores para medidas de saldo de radiação.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

ABRAHAM, S.; RAISEE, M.; GHORBANIASL, G.; CONTINO, F.; LACOR, C. A robust and efficient stepwise regression method for building sparse polynomial chaos expansions. Journal of Computational Physics, 332, p. 461-474, 2017.

ALLEN, R. G.; PEREIRA, L. S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. Rome: FAO, 1998. 300 p. (FAO – Irrigation and Drainage Paper, 56).

ALLEN, R.G.; TASUMI, M.; TREZZA, R. 2002. SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land), Advanced training and users manual. Implementation, Idaho.

ARAÚJO, L.M.; BEZERRA, F.T.C.; BORGES, P.F.; PEREIRA, A.R.; MOSCOSO, J.S.C.; ARAÚJO, L.S. Estimativas da Evapotranspiração de Referência para o município de Apodi, RN. Gaia Scientia, 12, p. 181 – 192, 2018.

AWAL, R.; HABIBI, H.; FARES, A.; DEB, S. Regional Studies estimating reference crop evapotranspiration under limited climate data in West Texas J. Hydrol. Reg. Stud., 28 (2020), Article 100677, 10.1016/j.ejrh.2020.100677.

BACK, A. J. Desempenho de métodos empíricos baseados na temperatura do ar para a estimativa da evapotranspiração de referência em Urussanga, SC. Irriga, Botucatu, v. 13, n. 4, p. 449-466, 2008.

BERTI, A.; TARDIVO, G.; CHIAUDANI, A.; RECH, F.; BORIN, M. Assessing reference evapotranspiration by the Hargreaves method in north-eastern Italy. Agricultural Water Management, Auckland, v. 140, p. 20-25, 2014.

CARVALHO, L. G, RIOS, G. F. A., MIRANDA, W. L., CASTRO NETO, P. (2011). Evapotranspiração de referência: uma abordagem atual de diferentes métodos de estimativa. Pesquisa Agropecuária Tropical, 41(3), 456-465. https://dx.doi.org/10.5216/pat.v41i3.12760

CAMARGO, A. P.; SENTELHAS, P. C. Avaliação do desempenho de diferentes métodos de estimativa da evapotranspiração potencial no estado de São Paulo, Brasil. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v.5, n.1, p.89-97, 1997.

CAPORUSSO, N.B.; ROLIM, G.S. Reference evapotranspiration models using different time scales in the Jaboticabal region of São Paulo, Brazil. Acta Sci., Agron, v.37, n.1, 2015.

CHEN, Z.; ZHU, Z.; JIAN, H.; SUN, S. Estimating daily reference evapotranspiration based on limited meteorological data using deep learning and classical machine learning methods. Journal of Hydrology 591:125286, 2020.

CONCEIÇÃO, M.A.F. Modelos de estimativa do saldo de radiação na região noroeste do Estado de São Paulo. In: CONGRESSO NACIONAL DE IRRIGAÇÃO E DRENAGEM, 16., 2006, Goiânia. Anais... Viçosa - MG: Contexto/CENTEV/UFV, 2006. 6 p. CD-ROM.

CRUZ-BLANCO, M.; LORITE, I. J.; SANTOS, C. An innovative remote sensing based reference evapotranspiration method to support irrigation water management under semi-arid conditions. Agricultural Water Management, Auckland, v. 131, p. 135–145, 2014.

CUNHA A. C.; GABRIEL FILHO, L. R. A.; TANAKA, A. A.; GOES, B. C.; PUTTI, F. F. Influence of the Estimated Global Solar Radiation on the Reference Evapotranspiration obtained throught the Penman-Monteith FAO 56 Method. Agricultural Water Management, Auckland, v. 243, p. 106-136, 2021.

Di PACE, F. T.; SILVA, B. B.da; SILVA, V. P. R.; SILVA, S. T. A. Mapeamento do saldo de radiação com imagens Landsat 5 e modelo de elevação digital. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.12, p.385-392, 2008.

FITZ, C. R.; FISH, G. F. Avaliação de modelos de estimativa do saldo de radiação e do método de Priestley-Taylor para a região de Dourados, MS. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.13, n.4, p.449–453, 2009.

FLORIANO, E. P.; MULLER, I.; FINGER, C. A. G.; SCHNEIDER, P. R. AJUSTE E SELEÇÃO DE MODELOS TRADICIONAIS PARA SÉRIE TEMPORAL DE DADOS DE ALTURA DE ÁRVORES. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 16, n. 2, p. 177-199, 2006.

GOMES, H. B.; SILVA, B. B.da; CAVALCANTI, E. P.; ROCHA, H. R.da. Balanço de radiação em diferentes biomas no estado de São Paulo mediante imagens Landsat. Revista Geociências, v.28, n.2, p.153-164, 2009.

HARGREAVES, G. H.; SAMANI, Z. A. Estimating potential evapotranspiration. Journal of the Irrigation and Drainage Division, Logan, v. 108, n. 3, p. 225-230, 1982.

HENRIQUE, F. de A.N.; DANTAS, R.T. Estimativa da evapotranspiração de referência em Campina Grande, Paraíba. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.11, p.594-599, 2007. DOI: 10.1590/S1415-43662007000600007

HELDWEIN, A.B.; MALDANER, I.C.; RADONS, S.Z.; LOOSE, L.H.; LUCAS, D.D.P.; HINNAD, F.D. Estimativa do saldo de radiação em girassol como função da radiação solar global. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, PB, v.16, n.2, p.194–199, 2012.

JENSEN, M. E.; BURMAN, R. D.; ALLEN, R. G. Evapotranspiration and irrigation water requirements. New York: ASCE, 1990.

KING, D. A.; BACHELET, D. M.; SYMSTAD, A. J.; FERSCHWEILER, K.; HOBBINS, M. Estimation of potential evapotranspiration from extraterrestrial radiation, air temperature and humidity to assess future climate

change effects on the vegetation of the Northern Great Plains, USA. Ecological Modelling, 297, p. 86-97, 2015.

KOOL, D.; AGAM, N.; LAZAROVITCH, N.; HEITMAN, J. L.; SAUER, T. J.; BEN-GAL, A. A review of approaches for evapotranspiration partitioning. Agr. For. Meteorol., 184 (2014), pp. 56-70

MACEDO, K. G.; ARRAES, F. D. D.; OLIVEIRA, J. B.; TORRES, W. L. V.; COURAS, Y. S. DESENVOLVIMENTO E AJUSTE DE EQUAÇÕES EMPÍRICAS PARA ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA NO ESTADO DE PERNAMBUCO. Irriga, Botucatu, v. 23, n. 1, p. 1-16, 2018.

MENDONÇA, J. C.; SOUSA, E. F.; BERNARDO, S; DIAS, G. P.; GRIPPA, S. Comparação entre métodos de estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) na região Norte Fluminense, RJ. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 7, n. 2, p. 275-279, 2003.

MURRAY, F.W. On the computation of saturation vapor pressure.J. Appl. Meteorology ., 6, 203-204, 1967.

PANKRATZ, A. Forecasting with dynamic regression models. John Wiley and Sons, New York, 1991.

PEREIRA, A. R.; VILLA NOVA, N. A.; SEDIYAMA, G. C. Evapo(transpi)ração. Piracicaba: FEALQ, 1997. 183p.

RAUFF, K.O.; SHITTU, S.A. Determination of Evapotranspiration and Water Use Efficiency in Crop Production. Agricultural Sciences, v. 6, p. 1058-1067, 2015.

R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. Disponível em <https://www.R-project.org/>, 2019.

SANCHES, A.C.; SOUZA, D.P. de; MENDONCA, F.C.; MAFFEI, R.G. Construction and calibration of weighing lysimeters with an automated drainage system. Rev. bras. eng. agríc. Ambiente, v.21, n.7, 2017.

SALCEDO, G.A.; RECA, J.; PEREZ-SAIZ, M.; LAO, M.T. Irrigation water consumption modelling of a soilless cucumber crop under specific greenhouse conditions in a humid tropical climate. Cienc. Rural [online], v. 47, n.2, 2017.

SENTELHAS, P. C.; GILLESPIE, T. J.; SANTOS, E. A. Evaluation of FAO Penman-Monteith and alternative methods for estimating reference evapotranspiration with missing data in Southern Ontario, Canada. Agricultural Water Management, Amsterdam, v. 97, n. 5, p. 635-644, 2010.

SOUZA, A.P. de; CARVALHO, D.F. de; SILVA, L.B. da; ALMEIDA, F.T. de; ROCHA, H.S. da. Estimativas da evapotranspiração de referência em diferentes condições de nebulosidade. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.46, p.219-228, 2011.

SILVA, B. M. et al. Estimate of reference evapotranspiration by FAO Penman-Monteith equation only having maximum and minimum temperatures in Lavras, Minas Gerais State, Brazil. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 37., Foz do Iguaçu. Anais... Foz do Iguaçu: SBEA, 2008. 1 CD-ROM.

TANAKA, A. A.; SOUZA, A. P.; KLAR, A. E.; SILVA, A. C.; GOMES, A. W. A. Evapotranspiração de referência estimada por modelos simplificados para o Estado do Mato Grosso. Pesq. agropec. bras., Brasília, v.51, n.2, p.91-104, 2016.

VENABLES, W. N. AND RIPLEY, B. D. Modern Applied Statistics with S. New York: Springer, 2002.

WMO- World Meteorological Organization. Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation,WMO n°. 8. Genebra, Suíça, 2008.

WILLMOTT, C. J. CKLESON, S. G.; DAVIS, R. E. FEDDEMA, J. J.; KLINK, K. M.; LEGATES, D. R.; O’DONNEL, J.; ROWE, C. M. Statistics for the evaluation and comparison of models. Journal of Geophysical Research, Ottawa, v. 90, n C5, p.8895- 9055,1985.

XIANG, K.; LI, Y.; HORTON, R.; FENG, H. Similarity and difference of potential evapotranspiration and reference crop evapotranspiration – a review Agric. Water Manag., 232 (2020), 10.1016/j.agwat.2020.106043.

YAN, H.; ACQUA, S.J.; ZHANG, C.; WANG, G.; HUANG, S.; ZHANG, H.; ZHAO, B.; WU, H. Energy partitioning of greenhouse cucumber based on the application of Penman-Monteith and Bulk Transfer models. Agricultural Water Management, v. 217, n 20, p. 201-211, 2019.

ZEILEIS, A. dynlm: Dynamic Linear Regression. R package version 0.3-5, 2016. Disponível em http://CRAN.R-project.org/package=dynlm>. Acesso em: 09 out 2018.

Downloads

Publicado

22-06-2021

Como Citar

Sarnighausen, V. C. R., Gomes, F. G., Dal Pai, A., & Rodrigues, S. A. (2021). ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA PARA BOTUCATU-SP POR MEIO DE MODELOS DE REGRESSÃO. Revista Brasileira De Climatologia, 28, 766–787. Recuperado de https://ojs.ufgd.edu.br/index.php/rbclima/article/view/14911

Edição

Seção

Artigos