ESTIMACIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DE REFERENCIA. estándar de la ET0.

Transcripción

1 ESTIMACIÓN DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DE REFERENCIA. Ecuación de Penman-Monteith como método de estimación estándar de la ET0.

2 Introducción En 1948, Penman combinó los métodos de balance de energía con el de transferencia de masas. Representación simplificada de las superficies y resistencias aerodinámicas del flujo de vapor de agua En Mayo de 1990 la FAO organizó una consulta a expertos en la que colaboraron con la Comisión Internacional de Riegos y Drenajes y con la Organización Meteorológica Mundial para revisar la metodología de la FAO para la estimación de los requerimientos de agua de los cultivos.

3 Introducción El panel de expertos recomendó la adopción del método de combinación de Penman-Monteith como el nuevo método estándar para la estimación de la evapotranspiración de referencia de un cultivo hipotético, bien regado, con una altura de 0.1 m, que proporciona una resistencia al aire de 70 s/m y con un albedo de 0.3 Características del cultivo de referencia hipotético

4 Introducción Cuando se estima la ET C bajo condiciones de cultivo optimas, solo es necesario incluir el coeficiente de cultivo K C para la estimación de las necesidades de riego de un cultivo en concreto. Pero para estimar las necesidades de riego ET C en condiciones adversas, motivadas por: la salinidad del suelo o del agua de riego, aplicación pobre o limitada de fertilizantes, infra-dotación de agua, etc, es necesario incluir un coeficiente al de cultivo para obtener el ET C adj. Evaporación bajo cultivo estándar (ET C ) y condiciones adversas (ET C ADJ )

5 Metodología a seguida por el SIAM- Cálculo de la Presión atmosférica (P) KPa z * z P = 101.3* altitud de la estación en metros Pendiente de la curva de Presión de Vapor ( ) KPa/ºC T e 4098* = ( T ) 17.7* T e T Temperatura del aire (ºC) base del logaritmo neperiano (e= )

6 Metodología a seguida por el SIAM- Constante Psicrométrica (dz) KPa/ºC γ = *10 *P P Presión atmosférica (KPa) Presión de vapor a saturación (e s ) KPa e ( T ) + e ( T ) e s = 0 máx 0 mín e 0 Presión de vapor de saturación a la temperatura del aire máxima y mínima (KPa) (1) e 17.7* T máx Tmáx ( Tmáx ) =.610* e e0 ( Tmín ) = 0.610* mín 0 e 17.7* T mín T (1) El uso de temperatura media del aire en lugar de la máxima y mínima diaria, da lugar a valores inferiores en las estimaciones de la media de saturación de presión de vapor y el resultado será una subestimación de la evapotranspiración del cultivo de referencia. Por lo tanto, la media de saturación de presión de vapor debe ser calculado como la media entre la presión de vapor de saturación, tanto en el diario máximo y mínimo la temperatura del aire. (FAO Irrigation and drainage, paper 56. pág 5).

7 Metodología a seguida por el SIAM- Presión de vapor actual (e a ) e a e = 0 HR 100 máx ( T ) + e ( T ) mín * 0 HR * 100 e 0 (T mín ) Presión de vapor de saturación a temperatura mínima (Kpa) Hr máx Humedad relativa máxima (%) e 0 (T mín ) Presión de vapor de saturación a temperatura mínima (Kpa) Hrmín Humedad relativa mínima (%) máx mín Déficit de presión de vapor (DPV) KPa e s e a DPV = e s e a Presión de vapor a saturación (Kpa) Presión de vapor actual (Kpa)

8 Metodología a seguida por el SIAM- Latitud en radianes φ (rad) lat _ m π * lat _ g + 60 ϕ = 180 Lat_g Lat_m Latitud en grados sesaxegimales Latitud en minutos Declinación solar δ (rad) J π δ = 0.409* sen * J Número de día según el año Juliano

9 Metodología a seguida por el SIAM- Distancia relativa de la tierra al sol d r. Radianes J π d r = *cos * J 365 Número de día según el almanaque Juliano Ángulo horario en el crepusculoω s. Radianes ω s = arccos ϕ δ ( tanϕ * tanδ ) π = arctan Latitud en radianes Declinación solar en radianes tanϕ * tanδ ( ( ) ( ) )) 1 tanϕ * tanδ

10 Metodología a seguida por el SIAM- Radiación extraterrestre R a MJ/m día Ra = 4*60 * G π sc * d r [ ω * senϕ * senδ + cosϕ *cosδ * senω ] s s G sc d r φ δ ω s Constante solar = MJ/m min Distancia relativa de la tierra al sol Latitud en radianes Declinación solar en radianes Angulo horario en el crepúsculo en radianes Número máximo de horas de sol N. Horas 4 N = ω s π * ω s Angulo horario en el crepúsculo en radianes

11 Metodología a seguida por el SIAM- Radiación solar con cielo despejado R so MJ/m día (a s +b s ) Fracción de radiación extraterrestre que llega a la tierra en días despejados. z elevación sobre el nivel del mar en metros Radiación extraterrestre MJ/m día R a so 5 ( as + bs )* Ra = ( *10 * z) Ra R = * Radiación neta de onda corta R ns MJ/m día ( ) s R ns = 1 α * Rs = 0.77* R α Albedo o coeficiente de reflexión de la cubierta vegetal, que es igual a 0.3 en el caso de la cubierta hipotética empleada en el cálculo de la ET 0. Rs Radiación solar global incidente, este valor, en el caso del SIAM, se obtiene directamente de la estaciones agrometeorológicas. MJ/m día.

12 Metodología a seguida por el SIAM- R nl Radiación neta de onda larga MJ/m día ( 0.006* t ) ( ) ( ) máx * tmáx * tmín * tmín Rs * e * a 1.35* 0. Rso + = 35 t máx Temperatura máxima ºC t mín Temperatura mínima ºC e a Presión de vapor actual MJ/m día R s Radiación solar global incidente MJ/m día Radiación solar con cielo despejado MJ/m día R so Radiación neta de onda corta R ns MJ/m día ns ( 1 )* Rs = 0.77 Rs R = α * α Albedo o coeficiente de reflexión de la cubierta vegetal, que es igual a 0.3 en el caso de la cubierta hipotética empleada en el cálculo de la ET 0. Rs Radiación solar global incidente, este valor, en el caso del SIAM, se obtiene directamente de la estaciones agrometeorológicas. MJ/m día.

13 Metodología a seguida por el SIAM- Radiación neta MJ/m día R n = R ns R nl R ns R nl Radiación neta de onda corta MJ/m día Radiación neta de onda larga MJ/m día Flujo de calor del suelo G MJ/m día horas La magnitud del flujo de calor desde el suelo hasta la superficie de la cubierta vegetal de referencia, para períodos de día a diez días, es relativamente pequeño, por lo que puede ser ignorada. (FAO Irrigation and drainage, paper 56, pág 70.

14 Metodología a seguida por el SIAM- Ecuación de Penman-Monteith mm/día ET 0 = 900 t + 73 ( 0.408* * R ) + γ * * U *( e e ) n + [ γ *( * U )] s a ET 0 R n γ t U e s -e a Evapotranspiración de referencia. mm/día. Pendiente de la curva de presión de vapor. KPa/ºC Radiación neta en la superficie de cultivo. (MJ/m día. Constante psicométrica. KPa/ºC. Temperatura media diaria. ºC. Velocidad del viento medido a metros de altura. m/seg. Déficit de presión de vapor. KPa.