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EVAPORAÇÃO E EVAPOTRANSPIRAÇÃO EVAPORAÇÃO 2 Evaporação : estado líquido para vapor É o processo pelo qual as moléculas de água na superfície líquida ou na umidade do solo, adquirem energia suficiente (através da radiação solar e outros fatores climáticos) e passam do estado líquido para o de vapor. • Massa contínua: rios, lagos e oceanos • Superfície úmida: planta e solo EVAPORAÇÃO • É necessário que o ar não esteja saturado 3 4 calor latente de evaporação Quantidade de energia que uma molécula de água líquida precisa para romper a superfície e evaporar. IMPORTÂNCIA DA EVAPORAÇÃO • Cálculos de perdas de água em reservatórios e cálculos de necessidades de irrigação; • Cálculo do balanço hídrico: P = Q + E – Entrada: Precipitação (P) – Saídas: Escoamento (Q) e Evapotranspiração (E) • Operação de reservatórios: capacidade de abastecimento. 5 FATORES QUE AFETAM A EVAPORAÇÃO 6 1 – Temperatura 2 – Pressão Atmosférica 3 – Pressão de vapor 4 – Umidade relativa 5 – Vento 6 – Radiação solar 7 – Salinidade 8 – Natureza da superfície do solo 9 – Superfície em águas FATORES QUE AFETAM A EVAPORAÇÃO 7 1 – Temperatura O aumento da temperatura do ar aquece a superfície da terra e provoca evaporação das massas líquidas expostas (superfície) e no interior do solo. 2 – Pressão Atmosférica Pressão exercida pelos vários gases contidos na atmosfera (78% nitrogênio, 21% oxigênio,1% outros) , inclusive o vapor d’água, afeta a quantidade de vapor que a atmosfera pode absorver. FATORES QUE AFETAM A EVAPORAÇÃO 8 3 – Pressão de vapor A pressão de vapor é devida a evaporação da água e quanto maior for essa pressão tanto maior será a umidade do ar. Máxima pressão de vapor = pressão de saturação de vapor, logo ar saturado e não absorve mais umidade. 4 – Umidade relativa A razão entre a pressão de vapor reinante e a pressão de saturação de vapor é denominada de umidade relativa UR = Pv/Psv (ar seco (0%) = regiões polares) (ar saturado (100%) = madrugada) (ar úmido = normal) FATORES QUE AFETAM A EVAPORAÇÃO 9 5 – Vento Renovação do ar em contato com as massas de água, solo e vegetação. Poder evaporante do ar em movimento. 6 – Radiação solar O Sol constitui a energia motora do ciclo hidrológico e diretamente afeta a evaporação da água na superfície do solo. 7 – Salinidade da água A intensidade da evaporação diminui com o aumento do teor de sal na água. Com todos os fatores citados iguais, ocorre redução de 2 a 3% na evaporação. FATORES QUE AFETAM A EVAPORAÇÃO 10 8 – Natureza da superfície do solo Referente cobertura do solo pela vegetação, tipo do solo e do grau de umidade presente. Solo arenoso úmido: evapora mais Solo argiloso úmido: evapora menos 9 – Superfície em águas Quanto mais profunda a massa de água, maior é a diferença entre a temperatura do ar e da água. 11 Barragem de Sobradinho - Capacidade: 34 bilhões de m3 - Evaporação de até 340 m3/s 12 Barragem subterrânea: evita a evaporação 13 DETERMINAÇÃO DA EVAPORAÇÃO 14 1 – Estimativa Através de fórmulas empíricas (modelos matemáticos) com o objetivo de uma melhor aproximação das condições reais. 2 - Medição Através de aparelhos de medição direta: - Superfície porosa umedecida: Atmômetro - Superfície livre e exposta : Tanque Classe A EVAPORÍMETRO DE PICHÉ 15 -Comprimento: 30 cm; - Diâmetro: 1 cm; -Fechado na parte superior e aberto na parte inferior; - Parte inferior tampada com superfície porosa, com 3 cm de diâmetro; -Colocado no interior do abrigo. 16 TANQUE CLASSE A 17 • O mais usado forma circular com um diâmetro de 121 cm e profundidade de 25,5 cm • Construído em aço ou ferro galvanizado • Pintado na cor alumínio • Instalado numa plataforma de madeira a 15 cm da superfície do solo • Permanecer com água variando entre 5,0 e 7,5 cm da borda superior. 18 • manutenção da água entre as profundidades recomendadas evita erros de até 15% • a água deve ser renovada turbidez evita erros de até 5% • as paredes sofrem com a influência da radiação e da transferência de calor sensível superestimação da evaporação • próximos a cultivos de elevada estatura subestimação da evaporação EVAPOTRANSPIRAÇÃO 19 Evapotranspiração é o total de água perdida para a atmosfera através dos dois processos de ocorrência simultânea: transpiração das superfícies das plantas e da evaporação do solo. EVAPOTRANSPIRAÇÃO EVAPORAÇÃO TRANSPIRAÇÃO TRANSPIRAÇÃO • Processo de evaporação que ocorre através da superfície das folhas. 20 EVAPOTRANPIRAÇÃO 21 Evaporação: • Terreno sem vegetação Transpiração: • Estômatos T E E MOVIMENTO DA ÁGUA NAS PLANTAS 22 - A água se movimenta da menor tensão negativa existente no solo até a tensão mais negativa existente na atmosfera – DIFERENÇA DE POTENCIAL IMPORTÂNCIA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO • Cálculo do balanço hídrico: P = Q + E – Entrada: Precipitação (P) – Saídas: Escoamento (Q) e Evapotranspiração (E). • Cálculo do balanço hídrico agrícola, influenciando os cálculos quanto à necessidade de irrigação. 23 DEFINIÇÕES 24 Evapotranspiração Potencial (ETP) – quantidade de água transferida para a atmosfera por evaporação e transpiração, em uma unidade de tempo, de uma superfície extensa, completamente coberta de vegetação de porte baixo e bem suprida de água. Evapotranspiração real (ETR) – quantidade de água transferida para a atmosfera por evaporação e transpiração, nas condições reais (existentes) de fatores atmosféricos e umidade do solo. A ETR < ou igual ETP. FATORES QUE AFETAM A EVAPOTRANSPIRAÇÃO 25 1 – Temperatura 2 – Pressão de vapor 3 - Umidade relativa 4 – Vento 5 – Radiação solar 6 – Salinidade 7 – Natureza da superfície do solo 8 – Tipo de vegetação ÍNDICE DE ARIDEZ 26 Semi-árido: regiões onde incidem secas prolongadas Índice de aridez: Precipitação/ Evapotranspiração potencial Hiper- árido < 0,03 Árido 0,03 - 0,20 Semi- árido 0,21 - 0,50 Sub- úmido seco 0,51 - 0,65 Sub- úmido úmido > 0,65 TERRAS ÁRIDAS NO PLANETA 27 Terras Áridas + Semi-áridas + Sub-úmidas Secas = 33% da Superfície do Planeta Desertos = 16% da Superfície do Planeta Climas Áridos = 49% da Superfície do Planeta DESERTIFICAÇÃO: degradação da terra 28 Desertificação Degradação da terra nas regiões áridas, semi- áridas secas, resultante de vários fatores, entre eles as variações climáticas e as atividades humanas, sendo que por “degradação da terra” se entende a degradação dos solos, dos recursos hídricos, da vegetação e a redução da qualidade de vida das populações 29 SALINIZAÇÃO 30 Processo de acúmulo de sais na camada superficial do solo, tornando-o infértil. Uma lâmina de 100mm de água, com concentração de sal de 0,50 g/l, aplicada a 1 ha deposita, naquela área, 500 Kg de sal. Salinização: degradação da terra 31 1 – Projetos irrigação mal conduzidos 2 – Excesso de água 3 – Altas temperaturas 4 – Sem sistema de drenagem adequado 5 – Alta evaporação 6 – Alta concentraçãode sais 7 – Degradação do solo Ilha de Assunção- Cabrobó-PE Área: 5.000 ha (Rio São Francisco) Desertificação: 1/3 da área DETERMINAÇÃO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 32 1 - Estimativa Através de fórmulas empíricas (modelos matemáticos) com o objetivo de uma melhor aproximação das condições reais. 2 - Medição Através de aparelhos de medição direta: - Lisímetros - Avaliação pelo tanque classe A TANQUE CLASSE A 33 ETP = (E x Kt) x Kc Onde: Kt = coeficiente do tanque (para a região nordeste Kt varia entre 0.6 e 1,0; e no semi-árido é comum adotar-se Kt = 0,75) Kc = são tabelados para diferentes culturas nos seus vários estágios de desenvolvimento. Os dados do tanque classe A podem ser usados para avaliar a evapotranspiração potencial, corrigindo-os com o coeficiente de cultura Kc: 34 Variação de Kc com o desenvolvimento de culturas anuais Kc médio Kc final Estabele- cimento Desenvolvimento Vegetativo Florescimento e Frutificação Maturação Tempo (dias) Observa-se que os valores de Kc acompanham basicamente a área foliar da cultura. No caso das culturas anuais o Kcini varia de 0,3 a 0,5, Kc médio de 0,8 a 1,2, e o Kc final de 0,4 a 0,7, dependendo do tipo de cultura. 35 Coeficiente de Cultivo (kc) LISÍMETRO 36 Lisímetro: depósito enterrado, aberto na parte superior, contendo o terreno que se quer estudar. O solo recebe a precipitação, e é drenado para o fundo do aparelho onde a água é coletada e medida. 37 38 Correlaciona dados de evapotranspiração potencial, medida em evapotranspirômetros e em bacias hidrográficas, com dados de temperatura média mensal e duração dos dias com 12 horas de brilho solar e mês com 30 dias. 12 1 514,1 5i iTI 39 Método de Thornthwaite Onde: • ETP = Evapotranspiração potencial (mm/mês) • Fc = Fator de correção em função da latitude e mês do ano (tabela); • a = 6,75 . 10-7 . I3 – 7,71 . 10-5 . I2 + 0,01791 . I + 0,492 • I = índice anual de calor, correspondente a soma de doze índices mensais; • T =Temperatura média mensal (oC) 40 Fc = Fator de correção em função da latitude e mês do ano (tabela) • EXEMPLO: – Para um local situado a 30°S calcular a ETP, para o mês de janeiro, segundo o método de Thornthwaite, sabendo-se que a temperatura normal (°C) tem a seguinte distribuição ao longo do ano: – Jan – 24,0 – Fev – 24,7 – Mar – 23,9 – Abr – 21,1 – Mai – 17,6 – Jun – 16,8 – Jul – 17,2 – Ago – 18,9 – Set – 20,3 – Out – 22,2 – Nov – 22,9 – Dez – 23,8 41 42 Blaney-Criddle: também utiliza a temperatura média e horas do dia com insolação, para regiões semi-áridas ETP=(0,457 T + 8,13) p p = a percentagem de horas diurnas do mês sobre o total de horas diurnas do ano (valor tabelado); T = temperatura média mensal (°C); 43 • EXEMPLO: – Para um local situado a 32°S calcular a ETP, para o mês de janeiro, segundo o método de Blaney-Criddle, sabendo-se que a temperatura normal (°C) tem a seguinte distribuição ao longo do ano: – Jan – 24,0 – Fev – 24,7 – Mar – 23,9 – Abr – 21,1 – Mai – 17,6 – Jun – 16,8 – Jul – 17,2 – Ago – 18,9 – Set – 20,3 – Out – 22,2 – Nov – 22,9 – Dez – 23,8 44
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