Evaporação e Evapotranspiração[1]

7/26/2019 Evaporao e Evapotranspirao[1]

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Evaporao e


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CICLO HIDROLGICO


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Evaporao (E) Processo pelo qual as molculas de gua na

superfcie lquida ou na umidade do solo, adquirem energia

suficiente (atravs da radiao solar e outros fatores

EVP!"#$!

.

Compreende:

Evaporao da gua contida no solo (umidade)

Evaporao direta da gua de rios, lagos e oceanos,

gua interceptada

umidade

Edireta

Esolo


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EVP!"#$!

Caractersticas da evaporao:

Perda por evaporao (E) o volume de gua evaporadapor unidade de rea horizontal (expressa em mm) durante

um certo perodo de tempo.

Intensidade de evaporao(mm/h) a velocidade comque se processa as perdas por evaporao.


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EVP!"#$!

Importncia da evaporao:

Clculos de perdas de gua em reservatrios eclculos de necessidades de irrigao.

Clculo do balano hdrico: Q = P E


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EVP!"#$!

Evaporao potencial:

Mxima quantidade de gua que pode evaporar de umasuperfcie com disponibilidade de gua para a realizaodo processo.

,oceanos.

o Evaporao Real:

Ocorre a uma taxa inferior taxa potencial devido adeficincia de gua para o processo.

Ex: a evaporao gua do solo em uma bacia hidrogrfica.


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%ranspirao (%) Processo de evaporao que

%ranspirao

ocorre atravs da superfcie das plantas. ta&a detranspirao em funo dos est'matos, da

profundidade radicular e do tipo de vegetao.


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transpirao ocorre desde as raes

at as folas elo sistema condutor elo

Processo de %ranspirao no +istema +olo Planta tmosfera.

efini-es

estaelecimento de um gradiente de

potencial desde o solo at o ar. /uanto

mais seco estiver o ar (menor 0midade

"elativa), maior ser esse gradiente.


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Processo de %ranspirao no +istema +olo, Planta, tmosfera.

efini-es

Evapotranspirao (E%)

Processo simult1neo de

transfer2ncia de gua para a

atmosfera atravs da

evaporao (E) e da transpirao

(%).

TEET ++++====


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Evapotranspirao Potencial (E%P)

/uantidade de gua

transferida para a atmosfera por

evaporao e transpirao, em uma

Evapotranspirao real (E%")

/uantidade de gua

transferida para a atmosfera por

evaporao e transpirao, nas

efini-es

unidade de tempo, de uma

superfcie e&tensa, completamente

coerta de vegetao de porte

ai&o e em suprida de gua

(Penman, 3456)

condi-es reais (e&istentes) de

fatores atmosfricos e umidade do

solo. E%" igual ou menor que a

evapotranspirao potencial

(7angopad8a8a et al, 3469)


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0midade do ar

:atores que afetam aEvapotranspirao

Velocidade do vento

"adiao solar

%ipo de solo

Vegetao (transpirao)


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/uanto maior a temperatura,

maior a presso de saturao dovapor de gua no ar, isto , maior acapacidade do ar de receer vapor.

%emperatura

Para cada 3;o


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umidade relativa a medida do conte=do de vapor de

gua do ar em relao ao conte=do de vapor que o ar teria seestivesse saturado. ssim, ar com umidade relativa de 3;;> est

saturado de vapor, e ar com umidade relativa de ;> est

0midade do r

completamente isento de vapor.

sw

w.100UR ====

onde 0" a umidade relativa? @ a massa de vapor pela massa

de ar e @s a massa de vapor por massa de ar no ponto de

saturao.

%em


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umidade relativa tamm pode ser e&pressa em termos de

presso parcial de vapor. e acordo com a lei de alton cada gs que

comp-e um a mistura e&erce uma presso parcial, independente da

presso dos outros gases, igual A presso que se fosse o =nico gs a

0midade do r

ocupar o volume. Bo ponto de saturao a presso parcial do vaporcorresponde A presso de saturao do vapor no ar, e a equao

anterior pode ser reescrita comoC

see.100UR ====

onde0"D midade re!ativa"e # a presso par$ia! de vapor no ar e

es # presso de satrao.

%em


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E D < (es e)

E # evaporao (mm%&ora" mm%dia)

es # presso de satrao do vapor de 'a no ar

0midade do r

atmos*ri$o e # presso do vapor presente na atmosera

< # $onstante

+r mais se$o maior evaporao

+r mais -mido menor evaporao


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! vento renova o ar em contato com a superfcie queest evaporando (superfcie da gua? superfcie do solo?

superfcie da fola da planta).


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quantidade de energia solar que atinge a %erra no topo da

atmosfera est na fai&a das ondas curtas. Ba atmosfera e na

superfcie terrestre a radiao solar refletida e sofre

"adiao +olar

transforma-es.Parte da energia incidente refletida pelo ar e pelas nuvens

(F6>) e parte asorvida pela poeira, pelo ar e pelas nuvens

(34>). Parte da energia que cega a superfcies refletida de

volta para o espao ainda so a forma de ondas curtas (G> do

total de energia incidente no topo da atmosfera).


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"adiao +olar


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"adiao +olar energia asorvida pela terra e pelos oceanos

contriui para o aquecimento destas superfcies queemitem radiao de ondas longas. lm disso, o

aquecimento do ar que est em contato, gerando o flu&o de

calor sensvel (ar quente), e o flu&o de calor latente

(evaporao).


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energia asorvida pelo ar, pelas nuvens e a energiados flu&os de calor latente e sensvel retorna ao espao na

"adiao +olar

,

energia.


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+olos arenosos =midos tem evaporao maior

+olo

.


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%ransfer2ncia de massa

Halano de Energia

Iedio de evaporao

Equa-es Empricas

%anque classe

Evapormetro de Pic


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%ransfer2ncia de massa

EVP!"#$!

!s modelos denominados de transfer2ncia de massa, tamm

camados modelos aerodin1micos, aseiamJse na Kei de alton,relao presso de vapor.

Eo

D (es

Jea

)

/nde Eo # evaporao" # $oei$iente empiri$o" es # presso de vapor

na temperatra de sper$ie e ea # presso de vapor nma a!tra

a$ima da sper$ie


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Halano de energia para o clculo daevaporao da superfcie lquida


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Lin Ls Lout

qoc qM qeqcqMoutin

Volume de

controle


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Para m determinado interva!o de tempo, a eao res!tante

da ap!i$ao do a!ano de eneria

Halano de energia


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Equao de Penman


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Ca!$!ar a variao da presso de satrao do

vapor pe!a $onstante psi$rom*tri$a o $onstante

de oen, %7

para T # Ta # temperatra do ar, em C.


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onde

9! # radiao eetivamente asorvida pe!a sper$ie, em $a!%($m2dia)"

Termo da radiao !ida eetivamente asorvida pe!asper$ie, 9!

9t # radiao de ondas $rtas no topo da atmosera terrestre, va!or tae!ado em no da

!atitde e

da *po$a do ano (dados na Tae!a 3)"

: e ; # par'a na

atmosera, a a!titde e a espessra das nvens, vari'veis de !o$a! para !o$a!.

n # inso!ao eetiva, isto *, n-mero eetivo de &oras di'ria de ri!&o so!ar (otido $om

apare!&os

denominados &e!i?raos)"

@ # drao m'Aima da inso!ao di'ria, medida em &oras.

a # a!edo, isto *, ra=o entre as par$e!as da radiao de onda $rta re!etida e in$idente

0,1 e $

0,B


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9adiao !ida 9!


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Evaporao D somra e, sendo Penman Ei

/nde Ei em $m%dia para 2, a ve!o$idade do vento a 2 metros a$ima da

sper$ie evaporante, em Fm%dia, e as pressGes de vapor eH e e em mm

I.


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Estimar a evaporao m*dia, sando a eao de Penman, de m

reservat?rio !o$a!i=ado na !atitde 23H, no mJs de evereiro.

Kados disponveis

temperatra m*dia, T # 23C"

midade re!ativa do ar 9 # 66L

EAemp!o

in$idJn$ia so!ar, medida $om &e!i?rao, n # 6,82&" ve!o$idade do vento a 2m de a!tra, 2 # 4m%s"

a!edo, a # 0,05"

par


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9eso!ver

+ intensidade da evaporao, E.

9adiao !ida , 9!.


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+ ava!iao da antidade %7

9eso!ver

Evaporao D somra , Ei


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Tae!a 3, para a !atitde 23H, mJs de evereiro,

9t # B32$a!%($m2dia)"

: # 0,24 e ; # 0,58 (dados)" n # 6,82& (dado, medido $om

&e!i?rao)" da Tae!a 5, para a !atitde 23H, mJs de evereiro, @ # 12,85&

(interpo!ado)"

9eso!ver

, ,

$onstante de Hteano!t=man, M # 1,1BA10N$a!%($m2diaO4)" temperatra aso!ta, T # 23 2N3 # 2B6O"

presso de satrao do vapor D temperatra de 23C

(Tae!a 1)

eH #21,08mmI" midade re!ativa do ar (dado), 9 # 66L. Ka

eao (03), e # (eH9 %100L)#13,B1mmI"

2# 4m%s # 345,6Fm%dia

0,1 e $ 0,B


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9eso!ver

Portanto


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Equa-es empricas

Estes mtodos foram desenvolvidos e&perimentalmente, sendo

que na seleo destes mtodos deveJse oservar para quaiscondi-es amientais foram desenvolvidos e faer os aNustesregionais

Eo # O()Qes(Ts)eaR

Onde: Eo = Evaporao mdia anual em mm; K =constante; f(w)= funo da velocidade do vento; es(Ts) eea = pressGes de vapor em mmI.


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! mais usado o tanque classe , que tem forma circular comum di1metro de 3F3 cm e profundidade de F5,5 cm.


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%anque classe

Tane SC!asse +S H eat&er rea


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%anque


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%anque


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Iedindo a evaporao

Tanque classe A


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! evapormetro de Pic constitudo por

um tuo cilndrico, de vidro, de

apro&imadamente 33 cm de comprimento,

fecado na arte su erior e aerto na inferior.

Evapormetro de Pi$&*

e&tremidade inferior tapada, depois do tuoestar ceio com gua destilada, com um disco de

papel de feltro, de Q cm de di1metro. Este disco

fi&o depois com uma mola. seguir, o tuo

preso por intermdio de uma argola a um ganco

situado no interior do arigo.


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Evapormetro de Pic


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Evapormetro de Pic

instalao, geralmente em acima da superfcie do solo e omeio circundante, afetam as rea-es deste aparelo

J .

%em como pontos positivos a facil instalao.


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V*todo de estimativa simp!es $om ase nos dadospre$ipitao e va=o de ma a$ia.

+ eao da $ontinidade

Halano drico

dV/dt= ! " ! Eo# $ %

Onde: V = volume de 'ua contido no reservatrio; t= tempo; = va*o total de entrada no reservatrio; "= va*o de sa+dado reservatrio; Eo= evaporao; %= preciptao so,re oreservatrio; #= 'rea do reservatrio&


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+ evaporao * otida da eao

Eo = (I-Q)/A + P (dV + dt)/A

Halano drico

Considerando e o vo!me e a 'rea pode sere!a$ionar por ma no do tipo W# a+, (W em

&e$tXmetros e + em Om2)

Eo (mm/ms) = 2592(I-Q)/A + P 1000 abAb-1

/nde + # 'rea da da sper$ie do reservat?rio no mJs (Fm2) , P # (mm%mJs) Y e Z

as va=Ges m*dias do mJs em m3%H


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Vedio

Estimativa da evapotranspirao

C'!$!o


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[ismetroPeso

Iedio da evapotranspirao

Co!etar 'a per$o!ada

Co!etar 'a es$oada

Hper$ie &omoJnea

di - d i


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Iedidas diretasC

KismetroC depsito enterrado, aerto na parte superior, contendo o

terreno que se quer estudar. ! solo recee a precipitao, e drenado

para o fundo do aparelo onde a gua coletada e medida.

Iedi-es de evapotranspirao

E D P J /s / J RV

!nde RV a variao de volume degua (medida pelo peso)? P a cuva(medida num pluvi'metro)? E a

evapotranspirao? /s o escoamentosuperficial (medido) e / oescoamento suterr1neo (medido nofundo do tanque).

Ki


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Kismetro

Iedidas de umidade do soloC medirsucessivamente a umidade e

evapotranspirao.

armt D E% S Pp

/nde arm # variao do arma=enamento" d>'a para mdeterminado peri! de so!o (mm)" ET# evapotranspirao" Pp#

per$o!ao d>'a aaiAo do sistema radi$!ar (mm%dia)" t#tempo.

Ki t


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Kismetro

Eao

%t#ET Pp

/nde

# variao do arma=enamento para m determinadoperi! de so!o (mm)" ET# evapotranspirao m*dia" Pp# per$o!ao

d>'a aaiAo do sistema radi$!ar (mm%dia)" t#tempo.


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sando apenas a temperatra sando a temperatra e a midade do ar


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a

I

TETP

=10

16

#

Itodo de %ornt@aite

$omprimento de 12 &orasT # temperatra m*dia do mJs (oC)

a # par


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=

=

12

1

514.1

5j

jT

I

Itodo de %ornt@aite

49239.010792.11071.71075.6

22537++=

IIIa

/nde T e T\ # Temperatra do mJs ana!isado emoC.


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E&emploMs Temperatura

Janeiro 24,6

Fevereiro 24,8

Maro 23,0

Abril 20,0


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====

12514.1

jTI

4923.010792.11071.71075.6 22637

++=

IIIa

p

! primeiro o clculo do coeficiente a partir dastemperaturas mdias otidas da taela. ! valor de 46.

partir de possvel oter aD F,3.


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Itodo de Hlane8JcriddleEste mtodo foi originalmente desenvolvido para a realiao deestimativas de regi-es semiridas, aseandoJse na suposio deque a disponiilidade de gua para a planta em crescimento no um fator limitante.

ET# (0, 45N T 8,13) p

equao de Hlane8J


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Para corrigir os valores da evapotranspirao para cada tipo de

cultura s multiplicar a E%P pelo coeficiente de cultura WcC

D

Itodo de %ornt@aite

!ndeC

E%PculturaD Evapotranspirao potencial da cultura (mmm2s)?

E%P D evapotranspirao potencial (mmm2s).

WcD coeficiente de cultura.

< fi i t d < lti


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Itodos aseados na "adiaoC

Itodos desenvolvidos com ase na varivel meteorolgica

radiao solar so mais confiveis.

, ,

E%p D evapotranspirao potencial (mmdia)?% D temperatura mdia mensal do ar (U


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I!EK!+ H+E!+ B! HKB#! E EBE"7

Hendo a Eao de Penman

!nde Ei em cmdia para 0F, a velocidade do vento a F metros acima dasuperfcie evaporante, em Xmdia, e as press-es de vapor e+ e e em mmJ

Lg.

Ca!$!e a evapotranspirao poten$ia! da a$ia &idror'i$a onde


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Ca!$!e a evapotranspirao poten$ia! da a$ia &idror'i$a onde

se en$ontra o reservat?rio !o$a!i=ado na !atitde 23H, no mJs deevereiro. +dote o a!edo a # 0,25

temperatra m*dia, T # 23C"

midade re!ativa do ar, 9 # 66L"

in$idJn$ia so!ar, medida $om &e!i?rao, n # 6,82&"

ve o$ a e o ven o a m e a ra, # m s"

a!edo, a # 0,05" par


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+ intensidade da evaporao, E.

9eso!vendo

9adiao !ida , 9!.


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+ ava!iao da antidade %7

Evaporao D somra , Ei


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/ va!or maior do a!edo red= a radiao !ida eetivamenteasorvida pe!a sper$ie.

/ poder evaporante D somra tam*m se modii$a,


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C'!$!o do termo %7

A evapotranspirao potencial total no ms de fevereiro (28 dias)

seria, ento, igual a aproximadamente 152,0mm!ms"


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Documents

Evaporação e Evapotranspiração[1]