Universidade Federal de Campina Grande – UFCG DEC/CCT/UFCG – Pós-Graduação Área de concentração: Recursos Hídricos ESTÁGIO DOCÊNCIA Disciplina: Hidrologia Aplicada EVAPORAÇÃO E EVAPOTRANSPIRAÇÃO Aluna de mestrado: Myrla de Souza Batista CICLO HIDROLÓGICO EVAPORAÇÃO EVAPORAÇÃO Evaporação ou vaporização: É o processo pelo qual as moléculas de água na superfície líquida ou na umidade do solo, adquirem energia suficiente (através da radiação solar e outros fatores climáticos) e passam do estado líquido para o de vapor. Compreende: Esolo Edireta umidade Evaporação da água contida no solo (umidade) Evaporação direta da água de rios, lagos e oceanos, água interceptada EVAPORAÇÃO Grandezas características da evaporação: Perda por evaporação (E) – é o volume de água evaporada por unidade de área horizontal (expressa em mm) durante um certo período de tempo. Intensidade de evaporação(mm/h) – é a velocidade com que se processa as perdas por evaporação. EVAPORAÇÃO Importância da evaporação: Cálculos de perdas de água em reservatórios e cálculos de necessidades de irrigação. Cálculo do balanço hídrico: Q = P – E Operação de reservatórios: Vol, Área = f(cota) Cota Q Vol Demandas Área,Volume EVAPORAÇÃO Evaporação potencial : Máxima quantidade de água que pode evaporar de uma superfície com disponibilidade de água para a realização do processo. Ex: a evaporação da água da superfície de rios, lagos e oceanos. Evaporação Real : Ocorre a uma taxa inferior à taxa potencial devido a deficiência de água para o processo. Ex: a evaporação água do solo em uma bacia hidrográfica. EVAPORAÇÃO Fatores que influenciam a evaporação: • Temperatura • Pressão Atmosférica • Pressão de Vapor • Umidade Relativa • Vento • Natureza da Superfície • Radiação Solar EVAPORAÇÃO Temperatura O aumento da temperatura do ar aquece a superfície da terra e provoca evaporação das massas líquidas expostas (superfície) e no interior do solo. Pressão Atmosférica Pressão exercida pelos vários gases contidos na atmosfera, inclusive o vapor d’água. Afeta a quantidade de vapor que a atmosfera pode absorver. EVAPORAÇÃO Pressão de vapor A pressão de vapor é devida a evaporação da água e quanto maior for essa pressão tanto maior será a umidade do ar. O valor máximo da pressão de vapor é dita pressão de saturação de vapor, nessas condições o ar é dito saturado e não mais absorve umidade. Umidade Relativa A razão entre a pressão de vapor reinante e a pressão de saturação de vapor é denominada de umidade relativa: UR = Pv/Psv EVAPORAÇÃO Vento O vento é também responsável pela evaporação da água devido à transferência de massa de vapor entre as camadas e sua velocidade interfere na circulação atmosférica. Natureza da superfície A evaporação depende muito da cobertura do solo pela vegetação. Quanto maior for a área vegetada, menor é a evaporação, pois a vegetação protege o solo. EVAPORAÇÃO Radiação Solar Fornecida pelo Sol constitui a energia motora para o próprio ciclo hidrológico e diretamente afeta a evaporação da água na superfície do solo. Três tipos de radiação solar: Incidente, Refletida e Líquida. RL= Ri - Rr Onde: RL = Radiação Líquida ; Ri = Radiação Incidente ou global; Rr = Radiação Refletiva. EVAPORAÇÃO Radiação Solar A radiação líquida é expressa por RL= (`1 – ) . Ri Onde: é o albedo. Valores do Albedo (Raudkivi, 1979) Superfície Florestas coníferas Áreas cultivadas Água Solos escuros Solos Argilosos (secos) Solos arenosos (secos) Albedo 0,1 a 0,15 0,1 a 0,25 0,03 a 0,1 0,05 a 0,2 0,2 a 0,35 0,15 a 0,45 EVAPORAÇÃO Controle da evaporação: Redução de áreas líquidas expostas (plantas aquáticas que reduzem a evaporação); Cortina de vento em pequenas áreas (cobertura vegetal); Pequenas áreas expostas de lagos e açudes favorecidas por fatores geográficos naturais (gargantas, cânion). EVAPORAÇÃO Medição da Evaporação A medição da taxa evaporação de uma superfície líquida pode ser realizada através de aparelhos de medição direta, os evaporímetros. Os evaporímetros são instrumentos que possibilitam uma medida direta do poder evaporativo da atmosfera, estando sujeitos aos efeitos da radiação, temperatura, vento e umidade. Os evaporímetros mais conhecidos são os atmômetros e os tanques de evaporação. EVAPORAÇÃO Atmômetros Atmômetros é qualquer instrumento de qualquer forma usado para medição ou estimativa de diferentes intensidade de evaporação. (Livingston) O mais usado é o Evaporímetro de Piché – mede a evapotranspiração potencial, sua superfície é porosa (cerâmica ou papel de filtro) e embebida em água. EVAPORAÇÃO Tanques de Evaporação São tanques que expõem à atmosfera uma superfície líquida de água permitindo a determinação direta da evaporação potencial diariamente. O mais utilizado é o tipo classe A do U.S. Weather Bureau que é um tanque circular galvanizado ou metal equivalente. EVAPORAÇÃO Tanques de Evaporação Para se ter a evaporação potencial de superfícies líquidas naturais a partir dos dados medidos pelo tanque classe A , deve-se corrigir os dados pelo coeficiente de correção do tanque: Ep = E x Kt Onde: Ep = evaporação potencial E = evaporação do tanque classe A Kt = coeficiente do tanque (para a região nordeste Kt varia entre 0.6 e 1,0; e no semi-árido é comum adotar-se Kt = 0,75) EVAPOTRANSPIRAÇÃO EVAPOTRANSPIRAÇÃO Evapotranspiração: É o processo conjunto da evaporação do solo mais a transpiração das plantas. EVAPOTRANSPIRAÇÃO EVAPORAÇÃO TRANSPIRAÇÃO TRANSPIRAÇÃO Transpiração: É o resultado da extração de água contida no solo pelas raízes das plantas e liberação para a atmosfera pelos poros. É a água que evapora das plantas quando se dá o processo de fotossíntese, e depende da espécie de cada planta, do seu estágio de crescimento, do meio ambiente e dos fatores climáticos (ventos, temperatura, umidade relativa do ar, insolação, etc.). É a evaporação devida à ação fisiológica dos vegetais, isto é, as plantas, através de suas raízes, retiram do solo a água para suas atividades vitais, e parte dessa água é cedida à atmosfera, sob a forma de vapor, na superfície das folhas. EVAPOTRANSPIRAÇÃO Evapotranspiração potencial Perda de água observada por evaporação e transpiração de uma superfície natural tal que esteja totalmente coberta e o teor de umidade supere a capacidade Capacidade de de campo Campo . A ETP é um conceito bastante utilizado na irrigação, pois define a máxima quantidade de água para uma planta, sendo função também do seu consumo. Evapotranspiração real Perda de água observada por evaporação e transpiração nas condições reinantes (atmosféricas e de umidade do solo). EVAPOTRANSPIRAÇÃO Compreende: 1. Evaporação dos corpos de água; 2. Evaporação da água do solo; 3. Evaporação da água interceptada das plantas; 4. Transpiração das plantas. EVAPOTRANSPIRAÇÃO Dependem da: 1. 2. 3. Disponibilidade de água → se não existir água para o processo se desenvolver , não haverá uma evaporação e nem transpiração; Presença da vegetação → se não existir vegetação não ocorrerá a transpiração; Radiação solar e ação dos ventos → definem o poder de evaporação da atmosfera que é condicionada a absorver vapor dependendo da pressão reinante EVAPOTRANSPIRAÇÃO Medição da Evapotranspiração Para a obtenção da taxa de evapotranspiração são utilizados três tipos de medição: • Medição por Lisímetros; • Medição pela umidade do solo; • Avaliação pelo Tanque Classe A. EVAPOTRANSPIRAÇÃO Lisímetro Lisímetro consiste em um tanque enterrado com as dimensões mínimas de 1,5 m de diâmetro por 1,0 m de altura, no solo, com a sua borda superior 5 cm acima da superfície do solo. O tanque tem que ser cheio com o solo do local, mantendo a mesma ordem dos horizontes. No fundo do tanque, coloca-se uma camada de brita coberta com uma camada de areia grossa, que tem a finalidade de facilitar a drenagem d´água que percolou através do tanque. Após instalado, planta-se grama no tanque e na sua área externa. Mede-se a EVT pelo balanço hídrico, i.e. , P - Q - EVT = ∆S EVAPOTRANSPIRAÇÃO Medidas de umidade do solo Sucessivas medidas da umidade do solo permitem, por diferença, estabelecer um valor de evapotranspiração na ausencia de precipitação e/ou irrigação. ∆W/t = ET +Pp Onde: ∆W é a variação de armazenamento (mm); ET é a Evapotranspiração (mm/dia); Pp é percolação d’água abaixo do solo (mm/dia); t é o intervalo de tempo (dia). EVAPOTRANSPIRAÇÃO Tanque Classe A Os dados do tanque classe A podem ser usados para avaliar a evapotranspiração potencial, corrigindo-os com o coeficiente de cultura Kc: ETP = (E x Kt) x Kc Onde os valores de Kc são tabelados para diferentes culturas nos seus vários estágios de desenvolvimento. Tabela Obrigada pela Atenção! Vamos exercitar? EXERCÍCIO Capacidade de Campo Esse conceito é bastante utilizado no meio agrícola para fins de irrigação. Umidade próxima a umidade de saturação do solo; geralmente ocorre após cessada a chuva e o excesso de água ter sido drenado por gravidade. Voltar Ponto de Murcha O ponto de murchamento define uma umidade muito baixa para a qual as plantas não sobrevivem; EVT=0 Voltar Coeficiente de Cultivo Voltar EXERCÍCIO 1. Calcular o volume evaporado em uma irrigação de 1 hectare de feijão em zona árida sabendo que a lâmina evaporada no tanque Classe A é de 6 mm/dia. Ve = Kc . (E . Kt) . Airr
