5 - Evaporação e Evapotranspiração 1

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CAPÍTULO 5
EVAPOTRANSPIRAÇÃO
Universidade Federal do Rio Grande
Escola de Engenharia - 2012
Profª: Ana Paula Gomes
Evaporação
A evaporação é o processo de transferência de água líquida
para vapor do ar diretamente de superfícies líquidas, como lagos,
rios, reservatórios, poças, e gotas de orvalho. A água que
umedece o solo, que está em estado líquido, também pode ser
transferida para a atmosfera diretamente por evaporação.
Fatores que afetam a Evaporação
Os principais fatores que afetam a evaporação são:
temperatura,
umidade do ar,
velocidade do vento e
radiação solar.
Radiação solar
Temperatura
A quantidade de vapor de água que o ar pode conter varia com
a temperatura. Ar mais quente pode conter mais vapor, portanto o
ar mais quente favorece a evaporação.
Umidade do ar
Quanto menor a umidade do ar, mais fácil é o fluxo de vapor
da superfície que está evaporando. O efeito é semelhante ao da
temperatura. Se o ar da atmosfera próxima à superfície estiver com
umidade relativa próxima a 100% a evaporação diminui porque o ar
já está praticamente saturado de vapor.
Velocidade do vento
O vento é uma variável importante no processo de evaporação
porque remove o ar úmido diretamente do contato da superfície que
está evaporando ou transpirando. O processo de fluxo de vapor na
atmosfera próxima à superfície ocorre por difusão.
Medição de Evaporação
A evaporação é medida de forma semelhante à precipitação,
utilizando unidades de mm para caracterizar a lâmina evaporada ao
longo de um determinado intervalo de tempo. As formas mais
comuns de medir a evaporação são o Tanque Classe A e o
Evaporímetro de Piche.
Diâmetro = 121cm
Profundidade = 25,5cm
Acima do solo = 15cm
Borda Livre = 5 a 7,5 cm
Tubo de Piche
Diâmetro = 1cm
Comprimento = 30cm
Transpiração
É a transferência da água presente no solo para a atmosfera
através do processo de transpiração vegetal. A transpiração envolve
a retirada da água do solo pelas raízes das plantas, o transporte da
água através da planta até as folhas e a passagem da água para a
atmosfera através dos estômatos da folha.
Processo de evapotranspiração
Algumas definições:
Transpiração: Perda d'água para a atmosfera na forma de vapor,
decorrente das ações fisiológicas e físicas dos vegetais.
Evapotranspiração: Conjunto de evaporação do solo mais
transpiração das plantas.
Evapotranspiração potencial: Perda d'água por evaporação e
transpiração de uma superfície tal que:
- Esteja totalmente coberta;
- Teor de umidade esteja próximo da capacidade do campo.
Evapotranspiração real: Perda d’água observada nas condições reais.
Fatores que afetam a Transpiração
A transpiração é influenciada também pela radiação solar, pela 
temperatura, pela umidade relativa do ar e pela velocidade do 
vento. Além disso, intervém outras variáveis, como o tipo de 
vegetação e o tipo de solo. 
Para um determinado tipo de cobertura vegetal a taxa de 
evapotranspiração que ocorre em condições ideais de umidade do 
solo é chamada a Evapotranspiração Potencial, enquanto a taxa 
que ocorre para condições reais de umidade do solo é a 
Evapotranspiração Real. 
A evapotranspiração real é sempre igual ou inferior à 
evapotranspiração potencial.
Medição de Evapotranspiração
A medição da evapotranspiração é relativamente mais complicada do 
que a medição da evaporação. Existem dois métodos principais de 
medição de evapotranspiração: os lisímetros e as medições 
micrometeorológicas. 
E = P –Qs – Qb – ΔV 
Estimativa da Evaporação
• Balanço de Energia - Penman
Onde:
Δ: representa a derivada da tensão do vapor de saturação e tensão de 
vapor saturado com relação a temperatura;
γ: parâmetro de Bowen = 0,66 mbares 
A relação Δ/γ obtida resulta na seguinte equação:
A relação qef/L representa a relação entre a radiação efetiva
(qef (mm/dia)) e o calor latente de vaporização (L = 59 cal/cm².mm)
obtido pela seguinte equação:
Onde:
σ : constante de Stefan-Boltzman (1,19.10-7cal/cm²dia);
T: temperatura em ºK;
pr: proporção entre o número efetivo de horas de brilho solar e o
máximo possível;
G: radiação incidente de onda curta, obtido pela seguinte equação:
Sendo: Rt: radiação no topo da atmosfera; α e β parâmetros que
dependem do local.
ea = tensão de vapor a uma altura de 2m da superfície (mmHg),
obtido pela seguinte equação:
Sendo: U: umidade relativa do ar (%); es: tensão de vapor de
saturação à temperatura da superfície da água (mmHg), obtido pela
seguinte equação:
Sendo: T: temperatura em ºC.
O fator Ei representa a evaporação em condições isotérmicas, 
obtido pela seguinte equação:
Sendo: W2 a velocidade do vento a 2m da superfície do solo 
(km/dia)
Método Gráfico de Penman
E = E1 + E2 + E3 + E4
Onde:
E1 = f(t, n/D)
E2 = f(t, n/D, Ra)
E3 = f(t, h, n/D)
E4 = f(t, u2, h)
t = temperatura média (°C)
n = número real de horas de sol (insolação) (h)
D = número máximo de horas de sol/dia (h) (ver tabela)
Ra = radiação incidente na atmosfera (cal/cm2/dia) (ver tabela)
u2 = velocidade do vento a 2 metros do solo (m/s)
Valores da radiação solar incidente (nos dia 15) no topo da atmosfera (Ra)
Valores de número máximo de horas de sol (D) para latitudes Sul(º)
Estimativa da Evapotranspiração
Para estimar a evapotranspiração real por balanço hídrico de
uma bacia é necessário considerar valores médios de escoamento
e precipitação de um período relativamente longo, idealmente
superior a um ano. A partir daí é possível considerar que a variação
de armazenamento na bacia pode ser desprezada, e a equação de
balanço hídrico se reduz à equação
ETR = P – Q
Método de Thorntwaith
Equação empírica do Método de Thorntwaith foi 
desenvolvida com base em dados de precipitação e 
escoamento, de várias bacias hidrográficas localizadas 
nas regiões central e leste dos Estados Unidos (clima 
temperado com verões secos e invernos úmidos). 
onde:
ETP é a evapotranspiração potencial para meses de 30 dias e dia com 12
horas diárias de insolação (mm/mês)
T é a temperatura média do ar (ºC)
f é o fator de correção em função da latitude e mês do ano
O valor de a é dado pela função cúbica do índice de calor anual:
Fator de correção f do método de Thornthwaite
Método de Blaney – Criddle
Esse método foi desenvolvido na região oeste dos Estados Unidos, 
nos anos 50. Originalmente o método era utilizado para estimativas 
de uso consuntivo. Dadas as característica da região para a qual o 
método foi desenvolvido, o método é mais indicado para zonas 
áridas e semi-áridas, e consiste na aplicação da seguinte equação 
empírica para avaliar a evapotranspiração potencial:
onde:
ETP é a evapotranspiração potencial (mm/mês);
T é a temperatura média mensal do ar em ºC;
p é a porcentagem diária de horas de luz
Proporção média diária (p) de horas de luz para diferentes latitudes
Balanço de Energia – Penman
Este método para o cálculo da evapotranspiração potencial é 
semelhante ao método do balanço de energia para a evaporação 
com algumas alterações. Para o cálculo da evaporação potencial é 
utilizado a seguinte equação:
Onde o fator Ei representa a evapotranspiração em condições 
isotérmicas, obtido pela seguinte equação: