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ESTIMATIVA DA EVAPORAÇÃO ESTIMATIVA DA EVAPORAÇÃO Aluna de mestrado: MYRLA DE SOUZA BATISTA Universidade Federal de Campina Grande – UFCG DEC/CCT/UFCG.

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1 ESTIMATIVA DA EVAPORAÇÃO ESTIMATIVA DA EVAPORAÇÃO Aluna de mestrado: MYRLA DE SOUZA BATISTA Universidade Federal de Campina Grande – UFCG DEC/CCT/UFCG – Pós-Graduação Área de concentração: Recursos Hídricos ESTÁGIO DOCÊNCIA Disciplina: Hidrologia Aplicada

2 Estimativa da Evaporação A determinação da evaporação de uma superfície líquida pode ser realizada de duas maneiras: Medição : através de aparelhos de medição direta (evaporímetros ou tanques) ou pelo uso de registradores (evaporígrafos). Estimação: através de fórmulas empíricas ou baseadas na física da atmosfera estabelecidas com o objetivo de uma melhor aproximação das condições reais.

3 Medição da Evaporação O principal método usado na determinação da evaporação é o do Tanque Classe A: E p = E tanque x K t Onde: E p = evaporação potencial E = evaporação do tanque classe A K t = coeficiente do tanque (para a região semi-árida K t = 0,75)

4 Exercício 1. 1.Calcule o valor da E P através do Tanque Classe A para cada mês. FatorJanFevMarAbrMAiJunJulAgoSetOutNovDez E Tanque 231,9159,5164,0138,9202,8194,5234,1283,3291,7301,9285,1275,6

5 Estimativa da Evaporação Os métodos normalmente utilizados para determinar a evaporação são: Método combinado ou Penmam Método do balanço de energia Método aerodinâmico

6 Três tipos de radiação solar: Incidente, Refletida e Líquida. R l = R i - R r Onde: R l = Radiação Líquida ; R i = Radiação Incidente ou Global; R r = Radiação Refletida. Método do Balanço de Energia Balanço de energia:

7 Método do Balanço de Energia Balanço de energia: Como a radiação refletida é expressa por: R r =. R i onde é o albedo (razão entre as radiações refletida e incidente) Então, a radiação líquida é dada por: R l = (1- ) R i Valores do Albedo (Raudkivi, 1979) SuperfícieAlbedo Florestas coníferas0,1 a 0,15 Áreas cultivadas 0,1 a 0,25 Água0,03 a 0,1 Solos escuros0,05 a 0,2 Solos Argilosos (secos)0,2 a 0,35 Solos arenosos (secos)0,15 a 0,45

8 Método do Balanço de Energia Este método calcula a evaporação através da seguinte equação: Onde: Er = Evaporação potencial diária (mm/dia) R L = Radiação líquida (W/m 2 ); l v = Calor latente de vaporização (J/kg) l v = 2, – T ; ρ w = massa específica da água (ρw = 977 kg/m 3 ); T = Temperatura do ar (°C).

9 Método do Balanço de Energia Algumas relações importantes: 1 J = 1 N.m 1 N= 1 (kg. m/s 2 ) 1W = 1 J/s 1 dia = 24 h * 60 min/h * 60 s/min = s 1 cal = 4,186 J 1 cm 2 = 1 x m 2 J = Joule (unidade de trabalho) W = Watt (unidade de energia)

10 Método do Balanço de Energia Para: T = 20 °C ρ w = 977 kg/m 3 Onde: E r = Evaporação potencial diária (mm/dia); R L = Radiação líquida (W/m 2 );

11 Exercício 2. 2.Para um albedo igual a 0,3, calcule o valor da E P pelo Método do Balanço de Energia para cada mês. FatorJanFevMarAbrMAiJunJulAgoSetOutNovDez T 26,926,126,225,625,524,925,025,726,727,327,527,1 RiRi J = 1 N.m = 1 kg. m 2 /s 2 1 W = 1 J/s1 dia = s 1 cal/s= 4,186 J/s1 cm 2 = 1, m 2 T ( o C); R l (cal / cm 2 / dia)

12 Método Aerodinâmico No método aerodinâmico, a evaporação é calculada conforme a seguinte equação: Onde: E a = Evaporação potencial (mm/dia); e s = Pressão de vapor saturado (Pascal; 1Pa = 1 N/m 2 ) e a = Pressão de vapor atual (Pascal) e a = U R. e s (onde: U R = umidade relativa = e/e s ) B = é um coeficiente obtido através de uma equação.

13 Método Aerodinâmico Onde: u = Velocidade do vento na altura z 2 (m/s); z 2 = Altura da medição da velocidade do vento (geralmente é adotado 2 m a partir da superfície); z 1 = Altura de rugosidade da superfície natural.

14 Método Aerodinâmico Tabela 1. Altura de rugosidade para diferentes condições de superfície. Tipo de SuperfícieAltura da Rugosidade z 0 (cm) Gelo, lama0,001 Água0,01 a 0,06 Grama (acima de 10 cm de altura)0,1 a 2,0 Grama (de 10 a 50 cm de altura)2 a 5 Vegetação (de 1 a 2 m de altura)20 Árvores (10 a 15 m de altura)40 a 70 Fonte: Chow et al.,1988

15 Exercício 3. 3.Para a altura da rugosidade natural igual a 0,41 cm, calcule o valor da E P pelo Método Aerodinâmico para cada mês. FatorJanFevMarAbrMAiJunJulAgoSetOutNovDez T (°C) 26,926,126,225,625,524,925,025,726,727,327,527,1 U R (%) 60,367,772,171,468,464,660,355,854,053,354,856,0 u (m/s) 1,331,041,051,071,291,731,752,142,042,111,731,44

16 Método Combinado ou de Penmam O método combinado ou método de Penmam calcula a evaporação considerando os efeitos da radiação e do vento. Para isso, o método combinado combina as equações do método do balanço de energia e do método aerodinâmico.

17 Método Combinado ou de Penmam A combinação resulta na equação abaixo: Onde: E = Evaporação potencial (mm/dia); E r = Evaporação calculada pelo método do balanço de energia (mm/dia); E a = Evaporação calculada pelo método aerodinâmico (mm/dia); = Gradiente da curva de pressão de saturação de vapor: = e s / (237,3 + T) 2 (Pa/°C); = Constante psicrométrica: = 66,8 Pa/°C;

18 Exercício 4. 4.Com os resultados das questões 2 e 3, calcule o valor da E P pelo Método Combinado ou de Penmam para cada mês. FatorJanFevMarAbrMAiJunJulAgoSetOutNovDez T (°C) 26,926,126,225,625,524,925,025,726,727,327,527,1 Obs.: Lembrem-se que a pressão de vapor saturado (e s ) já foi calculada nas questões anteriores.

19 Método de Priestley - Taylor Este método é baseado no fato de que em grandes áreas, as considerações do balanço de energia governam a evaporação. Portanto, no método de Priestley - Taylor, a evaporação é calculada conforme a seguinte equação: Onde: E = Evaporação potencial (mm/dia) E r = Evaporação calculada pelo método do balanço de energia (mm/dia); = e s / (237,3 + T) 2 (Pa/°C) = 66,8 Pa/°C = 1,3

20 Exercício 5. 5.Com o resultado da questão 2, calcule o valor da E P pelo Método de Priestley - Taylor para cada mês. FatorJanFevMarAbrMAiJunJulAgoSetOutNovDez T (°C) 26,926,126,225,625,524,925,025,726,727,327,527,1 Obs.: Lembrem-se que a pressão de vapor saturado (e s ) já foi calculada nas questões anteriores.

21 Obrigada pela Atenção! Até a próxima aula.


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