2 EVAPOTRANSPIRAÇÃO

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Prof. Ronaldo Cintra Lima
DEFINIÇÕES
Evapotranspiração de Cultura (ETc)
FONTE: PEREIRA et al., (2002)
DEFINIÇÕES
Evapotranspiração de Cultura (ETc)
FONTE: PEREIRA et al., (2002)
DEFINIÇÕES
Evapotranspiração de Cultura (ETc)
•O valor de Kc varia com as fases fenológicas, entre
espécies e variedades, sendo função do IAF (índice
de área foliar).
•Em culturas anuais, à medida que a planta se
desenvolve o IAF cresce até atingir um valor
máximo, decrescendo posteriormente no período de
senescência das folhas.
DEFINIÇÕES
Evapotranspiração de Cultura (ETc)
I → estabelecimento da cultura (semeadura à
germinação).
II → desenvolvimento vegetativo (germinação ao
florescimento).
III → é o período reprodutivo (florescimento ao
final do enchimento dos grãos).
IV → maturação.
DEFINIÇÕES
Evapotranspiração de Cultura (ETc)
FONTE: PEREIRA et al., (2002)
DEFINIÇÕES
Evapotranspiração de Cultura (ETc)
•Em culturas perenes, em função do contínuo
crescimento das plantas, o valor de Kc é crescente
durante os anos que precedem a maturidade, e daí
em diante torna-se praticamente constante, com
pequenas variações sazonais, função da variação do
IAF.
Ex.: seringueira → perda de folhas no outono
cafeeiro → colheita e repouso invernal
DEFINIÇÕES
Evapotranspiração de Cultura (ETc)
•O valor Kc varia de 0 a 1,2 e pode ser estimado em
função da cobertura do terreno pela seguinte
relação empírica:
Kc = 1,2 (% cobertura do terreno / 100)
DETERMINANTES DA ET
Fatores envolvidos na determinação da ET
(evapotranspiração)
Fatores climáticos
•Radiação líquida (Rn) → principal fonte de energia
para o processo de ET, e ela depende da radiação
solar incidente e do albedo da vegetação.
•Temperatura → ao longo de um dia, o aumento da
temperatura do ar provoca aumento no déficit de
saturação tornando maior a demanda evaporativa
do ar e, portanto, menor a ET.
DETERMINANTES DA ET
Fatores envolvidos na determinação da ET
Fatores climáticos
•Umidade relativa do ar → atua em conjunto com a
temperatura. Quanto maior a UR, menor a demanda
evaporativa e, portanto, menor a ET.
•Vento (advecção regional de energia) → advecção
representa o transporte horizontal de energia de
uma área mais seca para outra mais úmida, e esta
energia adicional é utilizada no processo de ET.
O vento ajuda a remover vapor d´água do ar
próximo às plantas para outras regiões.
DETERMINANTES DA ET
Fatores envolvidos na determinação da ET
Fatores da Planta
•Espécie → este fator está relacionado à arquitetura
foliar, à resistência interna da planta ao transporte
de água, e a outros aspectos morfológicos (número,
tamanho, e distribuição de estômatos, etc.), que
exercem influência direta na ET.
DETERMINANTES DA ET
Fatores envolvidos na determinação da ET
Fatores da Planta
•Coeficiente de reflexão (albedo) → a reflexão
influência diretamente na disponibilidade de Rn
(radiação líquida) para o processo de ET.
Quanto mais escura for a vegetação, menor
será a reflexão dos raios solares incidentes e maior
será Rn (radiação líquida).
DETERMINANTES DA ET
Fatores envolvidos na determinação da ET
Fatores da Planta
•Estádio de Desenvolvimento (IAF) → diretamente
relacionado ao tamanho da superfície foliar
transpirante, pois quanto maior a área foliar, maior
será a superfície transpirante, e maior será o
potencial para o uso de água.
•Altura da planta → plantas mais altas e mais
rugosas interagem mais eficientemente com a
atmosfera em movimento, extraindo mais energia
do ar, aumentando a ET.
DETERMINANTES DA ET
Fatores envolvidos na determinação da ET
Fatores da Planta
•Profundidade do Sistema Radicular → está
diretamente relacionado ao volume de solo
explorado pelas raízes, visando o atendimento da
demanda hídrica atmosférica.
SR (sistema radicular) superficial, por
explorar volume menor de solo, deixa a cultura
mais suscetível em períodos de estiagem.
DETERMINANTES DA ET
Fatores envolvidos na determinação da ET
Fatores de Manejo e do Solo
•Espaçamento / Densidade de Plantio → determina
a competição intra-específica, isto é, entre plantas
de mesma espécie.
Espaçamento menor resulta em competição
intensa pela água, é isto causa aprofundamento do
SR para aumentar o volume de água disponível.
Espaçamento maior permite um SR (sistema
radicular) mais superficial, mais aquecimento do
solo e das plantas e circulação mais livre do vento
entre elas, tendo como conseqüência o aumento de
ET.
DETERMINANTES DA ET
Fatores envolvidos na determinação da ET
Fatores de Manejo e do Solo
•Orientação de Plantio → culturas orientadas
perpendicularmente aos ventos predominantes
tendem a extrair mais energia do ar que aquelas
orientadas paralelamente.
Solução: uso de quebra-ventos.
DETERMINANTES DA ET
Fatores envolvidos na determinação da ET
Fatores de Manejo e do Solo
•Capacidade de armazenamento de água → solos
argilosos têm maior capacidade de armazenamento
de água do que os arenosos, e são capazes de
manter alta taxa de ET por período mais longo.
No entanto, em solos arenosos o SR tende a
ser mais profundo, compensando a menor retenção
de água.
DETERMINANTES DA ET
Fatores envolvidos na determinação da ET
Fatores de Manejo e do Solo
•Impedimentos físicos / químicos → limitam o
desenvolvimento do SR (sistema radicular),
fazendo com que as plantas explorem volume
menor do solo.
No período chuvoso o solo com impedimento
fica encharcado asfixiando as raízes e no período
seco, o volume de água disponível às raízes fica
reduzido, não permitindo que elas se aprofundem
em busca de água.
MEDIDA DA “E” E DA “ET”
Evaporação
•A medida direta da evaporação exige a utilização
de um reservatório (tanque) onde o nível de água
possa ser medido com precisão.
•A diferença das alturas dos níveis da água em dias
consecutivos indica o total evaporado no período.
•O principal tipo de tanque utilizado para a medida
da evaporação é o seguinte:
MEDIDA DA “E” E DA “ET”
Evaporação
Classe A → é um tanque cilíndrico de chapa de
ferro galvanizado ou inox nº 22, com 121 cm de
diâmetro (1,15 m2 de área evaporante), e 25,5 cm
de profundidade.
Deve ser instalado a 15 cm do solo sobre um
estrado de madeira em área gramada.
MEDIDA DA “E” E DA “ET”
Evaporação
Classe A → a leitura no nível da água é feita em
um poço tranqüilizador de 25 cm de altura e 10 cm
de diâmetro, onde é instalado um parafuso
micrométrico de gancho, com capacidade para
medir variações de 0,01 mm.
Atualmente existem sensores eletrônicos para
medida do nível do tanque, possibilitando a
automatização da coleta de dados.
A água dentro do tanque deve ser mantida
entre 5 e 7,5 cm abaixo da borda.
MEDIDA DA “E” E DA “ET”
Evaporação
Classe A
MEDIDA DA “E” E DA “ET”
Evaporação
GGI-3000 - Tanque de 20 m2
•Cilíndrico, com 5 m de diâmetro (20 m2 de área
evaporante) e 2 m de profundidade.
•O fundo é plano construído de chapa de ferro de
¼“ de espessura e parede lateral de 3/16”.
•O tanque deve ser enterrado no solo deixando a
borda a 7,5 cm da superfície do solo, sendo pintado
internamente de branco.
MEDIDA DA “E” E DA “ET”
Evaporação
Tanque de 20 m2
•OLIVEIRA (1971) → relação entre a evaporação
que ocorre em um lago de aproximadamente 1 ha e
aquela que ocorre nos tanques para Piracicaba
(SP).
Elago = E20m2 = 0,76 ECA = 0,95 EGGI
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Thornthwaite (1948)
•Este foi um dos primeiros métodos desenvolvidosexclusivamente para se estimar a ETP.
•Inicialmente, calcula-se a evapotranspiração
potencial padrão (ETp = mm mês
-1) pela fórmula
empírica:
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Thornthwaite (1948)
ETp = 16 (10 Tn / I)
a 0 ≤ Tn < 26,5ºC
Onde:
-Tn = temperatura média do mês n, em ºC
-I = índice que expressa o nível de calor
disponível na região
-n = representa o mês, ou seja, n = 1 é
Janeiro, n = 2 é Fevereiro, etc.
-a = índice térmico regional
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Thornthwaite (1948)
•WILLMOTT et al. (1985) → no caso de Tn ≥ 26,5ºC
a ETp será dada por:
ETp = -415,85 + 32,24 Tn - 0,43 Tn
2 Tn ≥ 26,5ºC
•I depende do ritmo anual da temperatura, sendo
calculado pela fórmula:
12
I = ∑ (0,2 Tn)1,514
n = 1
1,514
I = 12 (0,2 Ta)
Onde:
Ta = temp. média anual
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Thornthwaite (1948)
•O expoente “a”, sendo em função de “I”, também
é um índice térmico regional e é calculado pela
função polinomial:
a = 6,75x10-7 I3 - 7,71x10-5 I2 + 1,7912x10-2 I + 0,49239
•THORNTHWAITE (1948) → o valor de ETp
calculado representa o total mensal de ET que
ocorreria naquelas condições térmicas, para um
mês padrão de 30 dias, em que cada dia teria 12 h
de fotoperíodo.
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Thornthwaite (1948)
•Para se obter ETP do mês correspondente, esse
valor de ETp deve ser corrigido em função do
número real de dias e do fotoperíodo do mês:
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Thornthwaite (1948)
Onde:
-ND = nº de dias do mês em questão
-N = fotoperíodo médio do mês (fotoperíodo do
dia 15 como representativo do valor médio do
mês)
ETP = ETp Cor (mm mês
-1 / 30 = mm d-1)
Cor = (ND / 30) (N/12) - Tabelado (Tab. 12.1)
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Thornthwaite (1948)
FONTE: PEREIRA et al. (2002)
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Thornthwaite (1948)
FONTE: PEREIRA et al., (2002)
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método de Thornthwaite (1948)
EXEMPLO 1
Determinar a ETP mensal para Viçosa-MG (20º
45’S; 42º 51’W; 690 m), sendo a temperatura
média mensal dada no quadro abaixo.
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Tn 22,1 22,3 21,8 20,0 17,7 16,0 15,4 16,9 18,3 20,2 20,2 21,3
ETp 93,1 94,8 90,5 75,8 59,0 48,0 44,4 53,7 63,2 77,4 77,4 85,4
Cor 1,14 1,00 1,05 0,97 0,95 0,90 0,94 0,99 1,00 1,09 1,10 1,16
ETP 106,1 94,8 95,0 73,5 56,1 43,2 41,7 53,2 63,2 84,4 85,1 99,1
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método de Thornthwaite (1948)
Passo 1
Calcular “I” pela Equação:
12
I = ∑ (0,2 Tn)1,514
n = 1
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método de Thornthwaite (1948)
Passo 2
Calcular “a” pela Equação:
a = 6,75x10-7 I3 - 7,71x10-5 I2 + 1,7912x10-2 I + 0,49239
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método de Thornthwaite (1948)
Passo 3
Calcular evapotranspiração potencial padrão “ETp”
pela Equação:
ETp = 16 (10 Tn / I)
a 0 ≤ Tn < 26,5ºC
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método de Thornthwaite (1948)
Passo 4
Calcular a correção mensal pela Tabela 12.1
(aproximando-se da latitude) ou pela Equação:
n = 1: Cor = 1,14
n = 2: Cor = 1,00
Cor = (ND / 30) (N/12)
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método de Thornthwaite (1948)
Passo 5
Calcular a ETP mensal
Para passar de ETP Mensal para ETP diária:
ETP = ETp Cor (mm mês
-1 / 30 = mm d-1)
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Simplificação de Camargo
•Para simplificar a utilização do Método
Thornthwaite, Camargo (1962) elaborou a Tabela
12.2 que fornece a evapotranspiração potencial
diária (ETT = mm d
-1) em função da temperatura
média anual (Ta) e temperatura média mensal (Tm)
evitando-se os cálculos de “I” e “a”.
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Simplificação de Camargo
FONTE: PEREIRA et al., (2002)
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Simplificação de Camargo
•Nessa tabela obtém-se ETT = ETp / 30.
•Além da correção da Tabela 12.1, há necessidade
de se multiplicar o valor de ETT por 30 = ETP
mensal.
ETP = 30 ETT Cor
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Simplificação de Camargo
FONTE: PEREIRA et al., (2002)
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Simplificação de Camargo
•Em virtude do valor de ETT ser apresentado com
apenas uma casa decimal na Tabela 12.2 é
inevitável a ocorrência de pequenas discordâncias
entre os valores de ETP calculados pelas Equações:
ETP = 30 ETT Cor
ETP = ETP Cor (mm mês
-1 / 30 = mm d-1)
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Simplificação de Camargo
FONTE: PEREIRA et al., (2002)
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Simplificação de Camargo
•Se a intenção for estimar a ETP em base diária, ou
de um período de ND dias, então, o fator 30 é
simplesmente substituído por ND.
ESTIMATIVA DA ETP OU ETo
Simplificação de Camargo
EXEMPLO 1
Temperatura média anual (Ta) = 21º C
Temperatura média de Janeiro (Tm) = 24º C
Latitude = 22º 00’S
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Camargo
•Para simplificar mais a estimativa de ETP,
Camargo (1971) propôs a seguinte fórmula:
ETP = 0,01 Qo T ND
Onde:
-Qo = irradiância solar global extraterrestre
(mm d-1)
-T = temperatura média do ar (ºC) no período
considerado
-ND = nº de dias do período considerado
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Camargo
FONTE: PEREIRA et al., (2002)
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Camargo
•Essa fórmula facilita a estimativa da ETP, pois não
há necessidade de se conhecer a temperatura
média anual (normal) e ela reproduz bem os
valores estimados pela fórmula de Thornthwaite.
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método de Camargo
EXEMPLO 1
Temperatura média do ar no dia = 26,5º C
Latitude = 22º 00’ S (Janeiro)
Pela Tabela 12.3 →
Pela Equação: 
ETP = 0,01 Qo T ND
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método do Tanque Classe A
•Foi desenvolvido para se ter uma forma prática de
estimativa de ETo, aplicado no manejo da irrigação.
•O tanque é de pequena dimensão, com as paredes
laterais expostas diretamente a radiação solar, e a
água no tanque não oferece impedimento ao
processo evaporativo, estando sempre disponível,
mesmo durante os períodos secos.
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método do Tanque Classe A
•O valor da evaporação obtido no tanque é
exagerado em relação a perda efetiva da cultura,
mesmo estando ela em condições ótimas de
suprimento de água no solo.
•Logo, o valor diário do tanque (ECA = mm d-1)
precisa ser corrigido por um fator de ajuste,
denominado coeficiente de tanque (Kp), para se ter
a ETo correspondente.
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método do Tanque Classe A
ETo = Kp * ECA
•O valor de Kp (tabelado), sempre menor que 1, é
função da velocidade do vento e da umidade
relativa do ar (adveção de calor sensível), e do
tamanho da bordadura, vegetada ou não,
circunvizinha ao tanque.
DOORENBOS & KASSAM (1984)
ESSE MÉTODO É UM DOS RECOMENDADOS PELA FAO 
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método do Tanque Classe A
FONTE: PEREIRA et al., (2002)
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método do Tanque Classe A
•Para facilitar a interpolaçãodos valores de Kp na
Tabela 12.4 e a determinação da ETP em sistemas
informatizados, SYNDER (1992) obteve a seguinte
Equação de Regressão Linear Múltipla:
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método do Tanque Classe A
Kp = 0,482 + 0,024 Ln (B) - 0,000376 U + 0,0045 UR
Onde:
-B = bordadura (m)
-U = velocidade do vento (km d-1)
-UR = umidade relativa média diária (%)
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método do Tanque Classe A
•É comum a adoção de um valor fixo de Kp quando
os dados de UR e U não são disponíveis.
•SENTELHAS et al. (1999) → resultados
experimentais mostram que Kp = 0,72 é o valor que
proporciona menores erros para condições de clima
úmido.
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método do Tanque Classe A
EXEMPLO 1
Bordadura = 10 m UR = 60 %
Vento = 190 km d-1 ECA = 8,3 mm d-1
Pela Tabela 12.4:
Kp =
ETo = Kp * ECA
ETo =
ETo =
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método do Tanque Classe A
EXEMPLO 1
Bordadura = 10 m UR = 60 %
Vento = 190 km d-1 ECA = 8,3 mm d-1
Pela Equação:
Kp = 0,482 + 0,024 Ln (B) - 0,000376 U + 0,0045 UR
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método do Tanque Classe A
EXEMPLO 1
Bordadura = 10 m UR = 60 %
Vento = 190 km d-1 ECA = 8,3 mm d-1
Pela fórmula:
ETo = Kp * ECA
Pelo critério prático → Kp = 0,72:
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Hargreaves & Samani (1985)
•Foi desenvolvido para as condições semi-áridas da
Califórnia (Davis) a partir da ET obtida em lisímetro
cultivado com grama.
•Sua fórmula é a seguinte:
ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
POTENCIAL (ETP OU ETo)
Método de Hargreaves & Samani (1985)
ETP = 0,0023 Qo (Tmáx – Tmín)0,5 (Tméd + 17,8)
Onde: 
-Qo = irradiância solar extraterrestre (mm d-1)
-Tmáx = temperatura máxima do ar (ºC)
-Tmín = temperatura mínima do ar (ºC)
-Tméd = temperatura média do ar (ºC) 
ESSE MÉTODO É SEMELHANTE AO PROPOSTO POR 
CAMARGO (1971)
ESTIMATIVA ETP OU ETo
Método de Hargreaves & Samani (1985)
EXEMPLO 1
Calcular a ETP, em um dia de Janeiro, em um local
com latitude 22º S, em que:
Tméd = 26,5º C Tmáx = 32,0º C Tmín = 21,0º C
Pela Tabela 12.3 →
ETP = 0,0023 Qo (Tmáx – Tmín)0,5 (Tméd + 17,8)
Pela fórmula:
CRITÉRIO PARA ESCOLHA DO MÉTODO DE
ESTIMATIVA DA ETP
No caso dos métodos empíricos, é necessário que
se conheça as condições climáticas para as quais
foram desenvolvidos, pois normalmente não são de
aplicação universal.
-Métodos de Thornthwaite e de Camargo
aplicam-se a regiões de clima úmido, não
apresentando boas estimativas para regiões de
clima seco, onde eles tendem a subestimativas.
O Método Hargreaves & Samani adapta-se
melhor.