Precipitação e evapotranspiração de referência estimadas com metodologia alternativa, voltadas à realização do balanço hídrico diário

Abstract

Resumo: O balanço hídrico constitui-se em uma ferramenta fundamental para a agricultura e mesmo os métodos mais simplificados necessitam da entrada de algumas variáveis climáticas que requerem cálculos complexos ou equipamentos de alto custo. O objetivo deste trabalho foi identificar e analisar métodos alternativos para estimativa de duas variáveis de entrada (precipitação e evapotranspiração) em um balanço hídrico diário, em comparação com a metodologia padrão, visando disponibilizar aos profissionais da área ferramentas metodológicas e instrumentais de baixo custo, fácil aquisição ou construção, uso e cálculo, que apresentem precisão aceitável quando comparados aos métodos e instrumentos considerados padrão pela comunidade científica. O trabalho foi realizado no Setor de Ciências Agrárias da UFPR, em Curitiba/PR, entre julho de 2008 e janeiro de 2009. Para medição da precipitação utilizou-se oito modelos de pluviômetros alternativos, nos quais os valores de precipitação foram comparados aos medidos em um pluviômetro tipo Ville de Paris, considerado como padrão. Para comparação dos resultados analisou-se os seguintes parâmetros: altura, área de captação, processo de leitura e proteção contra evaporação. A evapotranspiração de referência diária (ETo) padrão foi estimada com o método de Penman- Monteith (FAO) e cinco modelos alternativos, propostos por: Thornthwaite, Camargo, Hargreaves e Samani, Budyko e Linacre, a partir dos dados climáticos fornecidos pelo SIMEPAR, para Curitiba-PR, no período de 1997 a 2007. Os valores de precipitação e evapotranspiração foram analisados estatisticamente por meio de análises de regressão linear e seu respectivo coeficiente de correlação (R), índices “d” de concordância de Willmott e índices “c” de confiança propostos por Camargo e Sentelhas. Cenários para verificar o desempenho dos balanços hídricos calculados com os métodos alternativos que apresentaram melhor resultado, em relação aos calculados com a metodologia padronizada, foram realizados considerando capacidades de água disponível (CAD) de 30 mm, 60 mm, 90 mm e x 120 mm, kc = 1,0 e p = 0,5. Nas análises realizadas verificou-se que: (a) As estimativas diárias de precipitação realizadas com os pluviômetros Alternativos 1 a 8 apresentaram “ótimo” desempenho com as medidas diárias de precipitação realizadas no pluviômetro Ville de Paris. Com base nos índices de desempenho obtidos e nas características funcionais, os pluviômetros Alternativos 2 e 4 a 7, são os mais recomendados por apresentarem facilidades construtivas e operacionais (manuseio); (b) As estimativas diárias da evapotranspiração de referência (ETo) realizadas com os métodos de Thornthwaite e Camargo mostraram desempenho (índice “c”) “muito bom” e “ótimo”, respectivamente, para as análises anuais, quando comparados com o método de Penman-Monteith (Padrão FAO). Considerando as estações do ano, as estimativas diárias mostraram desempenho predominantemente “mediano”, tendo maior exatidão (0,78 índice “d” 0,88) do que associação (0,71 R 0,80). Os métodos de Hargreaves e Samani, Budyko e Linacre são inadequados para estimar a ETo na região analisada; (c) O desempenho do balanço hídrico realizado com a metodologia alternativa, em comparação com a metodologia padrão, depende da água disponível no solo (AD) e da combinação do grau de acerto (associação e exatidão) com que os métodos alternativos estimam a ETo e a precipitação dentro do período analisado; (d) Para um desempenho “ótimo” na estimativa da precipitação (pluviômetro Alternativo 4) e “mediano” na estimativa da ETo (método de Camargo), as componentes do balanço hídrico alternativo em relação ao padrão (ER, ARM, DEF) têm maiores desvios para períodos quentes e ocorrência de precipitação pluviométrica insuficiente para manter o armazenamento da água no solo próximo de sua zona úmida (CAD ·(1– p) < ARM CAD).