Modificação da Equação de Hargreaves e Samani com a Inclusão de Elementos Meteorológicos para Estimativa da Evapotranspiração no Semiárido Brasileiro.

Autores

Palavras-chave:

Penmam-Monteith, Umidade relativa, Velocidade do vento, Calibração

Resumo

A equação de Hargreaves e Samani (1985) é comumente utilizada para estimar a evapotranspiração de referência (ETo) com requisitos mínimos de dados. No entanto, essa simplicidade requer calibração para melhorar a precisão. Portanto, este estudo teve como objetivo aprimorar as estimativas de ETo usando a equação de Hargreaves e Samani, incorporando elementos meteorológicos adicionais e calibrando os coeficientes. Um conjunto de dados composto por insolação, velocidade do vento, umidade relativa e temperaturas do ar de 1961 a 2021 foi coletado em 74 estações meteorológicas na região semiárida brasileira, juntamente com 23 estações ao redor da região. Os coeficientes ajustados apresentaram considerável variação e divergência em relação aos valores originais, indicando modificações significativas nas estimativas de evapotranspiração. Entre as modificações propostas, as opções que incorporavam velocidade do vento e umidade relativa produziram os melhores resultados. Os ajustes melhoraram a concordância das estimativas, com um índice de Willmott aumentando de 0,821 para 0,971 e 0,960 para as respectivas modificações. O índice médio de Nash e Suttcliffe aumentou de 0,701 para 0,892 e 0,840, enquanto o erro médio quadrático diminuiu de 0,633 mm dia-1 para 0,301 e 0,350 mm dia-1, respectivamente. As opções com elementos inseridos e coeficientes ajustados (lineares e angulares) apresentaram o maior número de locais classificados como "Excelente" a "Muito bom", com valores de R2 superiores a 0,99.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Juarez Cassiano de Lima Júnior, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Ceará, Brasil

.

Referências

AGUILERA, R. B. Calibración de la ecuación de Hargreaves para el cálculo de la evapotranspiración de referência (ETo) en el Oasis Norte de Mendoza, Argentina. 2018. 103p. Disertación (Maestria) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires.

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

ALMOROX, J.; GRIESER, J. Calibration of the Hargreaves–Samani method for the calculation of reference evapotranspiration in different Köppen climate classes. Hydrology Research, v. 47, n. 2, p. 521-531, 2016.

ARRAES, F. D. D. Calibração dos parâmetros da equação de hargreaves e samani (1985): uma abordagem metodológica. In: FEITOSA, A. K. et al (org). AGRICULTURA IRRIGADA: convivência e sustentabilidade no semiárido brasileiro. 1. ed. Iguatu – CE: IFCE 2020. P. 49-54. 2020.

ARRAES, F. D. D., LIMA JUNIOR, J. C., OLIVEIRA, J. B., DE MACÊDO, K. G., COURAS, Y. S., OLIVEIRA, W. C. Parametrização da equação de Hargreaves-Samani para o estado do Pernambuco–Brasil. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada-RBAI, v. 10, n. 1, p. 410-419, 2016.

AWAL, R., HABIBI, H., FARES, A., DEB, S. Estimating reference crop evapotranspiration under limited climate data in West Texas. Journal of Hydrology: Regional Studies, v. 28, n. 100677, 2020.

BOGAWSKI, P; BEDNORZ, E. Comparison and validation of selected evapotranspiration models for conditions in Poland (Central Europe). Water Resources Management, v. 28, n.14, p. 5021-5038, 2014.

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

CUNHA, F. F. DA; VENANCIO, L. P.; CAMPOS, F. B.; SEDIYAMA, G. C. Reference evapotranspiration estimates by means of HargreavesSamani and Penman-Monteith FAO methods with missing data in the northwestern Mato Grosso do Sul. Bioscience Journal, v.33, p.1166-1176, 2017. https://doi.org/10.14393/BJv33n5a2017-36751.

FENG, Y.; JIA, Y.; CUI, N.; ZHAO, L.; LI, C.; GONG, D. Calibration of Hargreaves model for reference evapotranspiration estimation in Sichuan basin of southwest China. Agricultural Water Management, v.181, p.1-9, 2017.

GAVILÁN, P., LORITE, I. J., TORNERO, S., & BERENGENA, J. Regional calibration of Hargreaves equation for estimating reference ET in a semiarid environment. Agricultural water management, v. 81, n. 3, p. 257-281, 2006.

HARGREAVES, G. H.; ALLEN, R. G. History and evaluation of Hargreaves evapotranspiration equation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, v. 129, n. 1, p. 53-63, 2003.

HARGREAVES, G. H.; SAMANI, Z. A. Reference crop evapotranspiration from temperature. Applied Engineering in Agriculture, v. 01, n. 02, p. 96-99, 1985.

HESS, A. WADZUK, B. WELKER, A. Predictive Evapotranspiration Equations in Rain Gardens. Journal of irrigation and drainage engineering, v. 145, n. 7, p. 04019010, 2019.

JENSEN, D. T; HARGREAVES, G. H; TEMESGEN, B; ALLEN, R. G. Computation of ETo under nonideal conditions. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, v. 123, n. 5, p. 394-400, 1997.

JENSEN, M. E., ALLEN, R. G. Evaporation, evapotranspiration, and irrigation water requirements. American Society of Civil Engineers, 2016.

JERSZURKI, D; SOUZA, J. L. M; SILVA, L. C. R. Sensitivity of ASCE-Penman–Monteith reference evapotranspiration under different climate types in Brazil. Climate dynamics, v. 53, n. 1-2, p. 943-956, 2019.

JODAR-ABELLAN, A; RUIZ-ÁLVAREZ, M; VALDES-ABELLAN, J. Calibration and validation of ET0 through an R-CRAN code in agricultural lands of south-east Spain. WIT Transactions on Ecology and the Environment, v. 234, p. 167-179, 2019.

LEGATES, D. R.; MCCABE JR, G. J. Evaluating the use of “goodness?of?fit” measures in hydrologic and hydroclimatic model validation. Water resources research, v. 35, n. 1, p. 233-241, 1999.

LIMA JUNIOR, J. C., ARRAES, F. D. D., FRANCILINO, A. H., AZEVEDO, B. M. de Calibration of the Hargreaves and Samani model and sensitivity of reference evapotranspiration for Rio Grande do Sul – Brazil. (ainda por ser submetido) 2022.

LIMA JUNIOR, J. C., ARRAES, F. D. D., MACÊDO, K. G., DE OLIVEIRA, J. B., OLIVEIRA, W. C. Espacialização da evapotranspiração de referência por meio da equação Hargreaves e Samani ajustada para o estado do Ceará. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, v. 12, n. 2, p. 2510, 2018.

LIMA JUNIOR, J. C., ARRAES, F. D. D., OLIVEIRA, J. B., NASCIMENTO, F. A. L., MACÊDO, K. G. Parametrização da equação de Hargreaves e Samani para estimativa da evapotranspiração de referência no Estado do Ceará, Brasil. Revista Ciência Agronômica, v. 47, p. 447-454, 2016.

MACÊDO, K. G., ARRAES, F. D. D., OLIVEIRA, J. B., TORRES, W. L. V., SOUSA COURAS, Y. Desenvolvimento e ajuste de equações empíricas para estimativa da evapotranspiração de referência no estado de Pernambuco. IRRIGA, v. 23, n. 1, p. 1-16, 2018.

MARTINEZ-COB, A.; TEJERO-JUSTE, M. A wind-based qualitative calibration of the Hargreaves ET0 estimation equation in semiarid regions. Agricultural Water Management, v. 64, n. 3, p. 251-264, 2004.

OLIVEIRA, A. L. M. Calibração da equação de Hargreaves-Samani e de um novo método para estimativa da evapotranspiração de referência na região mineira da bacia hidrográfica do Rio São Francisco. 2016. 89 p. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-graduação em Ciência Agrárias da Universidade Federal de São João Del Rei – Campus Sete Lagoas

PAREDES, P., PEREIRA, L. S., ALMOROX, J., DAROUICH, H. Reference grass evapotranspiration with reduced data sets: Parameterization of the FAO Penman-Monteith temperature approach and the Hargeaves-Samani equation using local climatic variables. Agricultural Water Management, v. 240, p. 106210, 2020.

PEREIRA, A. R; GREEN, S; VILLA NOVA, N. A. Penman-Monteith reference evapotranspiration adapted to estimate irrigated tree transpiration. Agricultural Water Management, v. 83, n, 1-2, p.153–161, 2006.

RAZIEI, T; PEREIRA, L. S. Estimation of ETo with Hargreaves–Samani and FAO-PM temperature methods for a wide range of climates in Iran. Agricultural water management, v. 121, p. 1-18, 2013.

SHAHIDIAN, S., SERRALHEIRO, R. P., SERRANO, J., & TEIXEIRA, J. L. Parametric calibration of the Hargreaves–Samani equation for use at new locations. Hydrological Processes, v. 27, n. 4, p. 605-616, 2013.

SRIVASTAVA, A. SAHOO, B. RAGHUWANSHI, N. S. CHATTERJEE, C. Modelling the dynamics of evapotranspiration using variable infiltration capacity model and regionally calibrated Hargreaves approach. Irrigation Science, v. 36, p. 289 – 300, 2018.

TEAM, QGIS Delopment et al. QGIS geographic information system. Open Source Geospatial Foundation Project, 2016.

VALIPOUR, M., SEFIDKOUHI, M. A. G., RAEINI, M. Selecting the best model to estimate potential evapotranspiration with respect to climate change and magnitudes of extreme events. Agricultural Water Management, v. 180, p. 50-60, 2017.

VENANCIO, L. P.; CUNHA, F. F; MANTOVANI, E. C; SEDIYAMA, G. C; EUGENIO F. C; & ALEMAN. C. C. Penman-Monteith with missing data and Hargreaves-Samani for ETo estimation in Espírito Santo state, Brazil. Revista Brasileira de Engenharia Agricola e Ambiental, v.23, n.3, p.153-159, 2019.

WANG, Y. M., NAMAONA, W., TRAORE, S., AND ZHANG, Z. C. “Seasonal temperature-based models for reference evapotranspiration estimation under semi-arid condition of Malawi.” African Journal of Agricultural Research., v. 4, n. 9, p. 878–886, 2009.

XIANG, K., LI, Y., HORTON, R., & FENG, H. Similarity and difference of potential evapotranspiration and reference crop evapotranspiration–a review. Agricultural Water Management, v. 232, p. 106043, 2020.

ZANETTI, S, S. DOHLER, R. E. CARMO, E. B. CECÍLIO R. A. Calibração da equação de Hargreaves-Samani para estimar a evapotranspiração de referência no estado do espírito santo. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, v. 12, n. 3, p. 2692-2701, 2018.

ZANETTI, S.S., DOHLER, R.E., CECÍLIO, R.A., PEZZOPANE, J.E.M., XAVIER, A.C., Proposal For The Use Of Daily Thermal Amplitude For The Calibration Of The Hargreaves-Samani Equation, Journal of Hydrology, v. 571, p. 193-201, 2019.

Downloads

Publicado

2024-12-29

Como Citar

Lima Júnior, J. C. de, Arraes, F. D. D., Azevedo, B. M., Oliveira, J. B. de ., Francilino, A. H., & Macêdo, K. G. de . (2024). Modificação da Equação de Hargreaves e Samani com a Inclusão de Elementos Meteorológicos para Estimativa da Evapotranspiração no Semiárido Brasileiro. Revista Geama, 10(3), 66–74. Recuperado de https://journals.ufrpe.br/index.php/geama/article/view/5890

Edição

v. 10 n. 3 (2024): Revista GEAMA

Seção

ARTIGOS

Licença

Copyright (c) 2024 Revista Geama

Creative Commons License

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

As Políticas Culturais em Revista aplica a Licença Creative Commons Atribuição-Não Comercial 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0) para os trabalhos que publica. Esta licença foi desenvolvida para facilitar o acesso aberto - ou seja, o acesso livre, imediato, e a reutilização irrestrita de trabalhos originais de todos os tipos. Nossos autores mantêm os direitos autorais mas, sob essa licença, concordam em deixar os artigos legalmente disponíveis para reutilização, sem necessidade de permissão ou taxas, para praticamente qualquer finalidade. Qualquer pessoa pode copiar, distribuir ou reutilizar esses artigos, desde que o autor e a fonte original (Políticas Culturais em Revista) sejam devidamente citados.