Balanço de Energia Durante um Cultivo de Trigo no Sul do Brasil

O balanço de energia torna-se importante, pois ele permite dimensionar as trocas de massa e energia no sistema solo-planta-atmosfera, através do estudo da partição do saldo de radiação (Rn) nos processos que ocorrem na superfície (Ramirez et. al. 2010). Neste trabalho, as trocas de energia entre um cultivo de trigo e a atmosfera foram estimadas para quatro fases de desenvolvimento do trigo. Energy fluxes estimates in the form of sensible, latent, and soil heat fluxes were done using the eddy covariance technique with observed data in one micrometeorological tower during the spring wheat cultive, 2001 winter cycle, in an experimental area located at Cruz Alta – RS, Brazil

Loops de histerese na evapotranspiração em área de pastagem no sul do Brasil

One of the main components of water and energy balance in terrestrial ecosystems, the evapotranspiration (ET), was estimated using the eddy covariance technique. To better understand these energy transfer processes it is necessary to know how the ET responds to different meteorological variables. The main objective of this work is to investigate the hysteresis response of ET to environmental variables including air temperature (Temp), vapor pressure deficit (DPV) and net radiation (Rn) at a diel timescale for a pasture area in southern Brazil. ET presents hysteresis with DPV and Temp, responding more strongly to the vapor pressure deficit.Um dos principais componentes nos balanços de água e energia em ecossistemas terrestres, a evapotranspiração (ET), foi estimada utilizando a técnica de covariância de vórtices. Para melhor compreender os processos de transferência de energia é necessário o conhecimento de como a ET responde as diferentes variáveis meteorológicas. O objetivo principal deste trabalho é investigar a resposta de histerese de ET às principais variáveis meteorológicas, que incluem temperatura do ar (Temp), déficit de pressão de vapor (DPV) e saldo de radiação (Rn) em uma escala de tempo diária para uma área de pastagem do Sul do Brasil. ET apresenta histerese com DPV e Temp, respondendo mais fortemente ao déficit de pressão de vapor

Evapotranspiration of the brazilian Pampa biome: seasonality and influential factors

Experimentally characterizing evapotranspiration (ET) in different biomes around the world is an issue of interest for different areas of science. ET in natural areas of the Brazilian Pampa biome has still not been assessed. In this study, the actual ET (ETact) obtained from eddy covariance measurements over two sites of the Pampa biome was analyzed. The objective was to evaluate the energy partition and seasonal variability of the actual ET of the Pampa biome. Results showed that the latent heat flux was the dominant component in available energy in both the autumn–winter (AW) and spring–summer (SS) periods. Evapotranspiration of the Pampa biome showed strong seasonality, with highest ET rates in the SS period. During the study period, approximately 65% of the net radiation was used for the evapotranspiration process in the Pampa biome. The annual mean ET rate was 2.45 mm d1. ET did not show to vary significantly between sites, with daily values very similar in both sites. The water availability in the Pampa biome was not a limiting factor for ET, which resulted in a small difference between the reference ET and the actual ET. These results are helpful in achieving a better understanding of the temporal pattern of ET in relation to the landscape of the Pampa biome and its meteorological, soil, and vegetation characteristicsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Estimativa da Evapotranspiração em Área de Pastagem em Santa Maria – RS

The eddy covariance technique was used to estimate the sensible and latent heat flux between the atmosphere and the Pampa Biome in the period from 20 November 2013 to 20 November 2014. Annual Evapotranspiration (ET) was 1021 mm, corresponding to 55% of the annual precipitation. The ET is highly correlated with the net radiation (97%). The Bowen ratio was indicated that most of the available energy was used for the evaporation. The evaporative fraction remained about average, with greater variability in the colder months.A técnica de covariância turbulenta foi utilizada para estimar os fluxos de energia na forma de calor sensível e latente entre o Pampa gaúcho e a atmosfera no período de 20 de novembro de 2013 a 20 de novembro de 2014. Evapotranspiração (ET) acumulada anual foi de 1021 mm, correspondendo a 55% da precipitação. A ET apresenta alta correlação com o saldo de radiação (97%). A razão de Bowen indica que a maior parte da energia disponível foi utilizada para a evapotranspiração. A fração evaporativa, razão entre o fluxo de energia na forma de calor latente e o saldo de radiação, não apresentou acentuada mudança sazonal, apenas uma maior variabilidade nos meses mais frios

Uma análise da sazonalidade dos fluxos superficiais de energia e carbono em um ecossistema de campos nativos inserido no bioma Pampa

In this study, the eddy-covariance technique was used to estimate the surface fluxes of carbon (CO2) and energy, in the latent (LE) and sensible (H) forms, over a native field ecosystem (pasture). The results show that the ecosystem in question presents a predominant seasonality in its ecological functioning, especially regarding the observations of the LE and CO2 fluxes, with carbon assimilation and evapotranspiration with maximum values during the summer. During the winter season observations point to a lower metabolic state of the ecosystem, with almost zero carbon assimilation (even a carbon source signal inversion) and the evapotranspiration rate falling to 60% of its value in the highest state metabolic activity.Neste trabalho, a técnica de covariância turbulenta foi utilizada para estimar os fluxos superficiais de carbono (CO2) e de energia, na forma latente (LE) e sensível (H), sobre um ecossistema de campo nativo (pastagem). Os resultados obtidos mostram que o ecossistema em questão apresenta uma predominante sazonalidade em seu funcionamento ecológico, em especial no que se refere as observações do fluxo de LE e CO2, com assimilação de carbono e evapotranspiração com valores máximos durante o verão. Durante a estação invernal, as observações apontam para um estado metabólico menor do ecossistema, com a assimilação de carbono quase nula (até mesmo uma inversão de sinal – fonte de carbono) e a taxa de evapotranspiração caindo a 60% de seu valor no estado de maior atividade metabólica

Influência da radiação de onda longa incidente no fechamento do balanço de radiação no modelo SIB2: Estimativas para pastagem no bioma Pampa

The balance of radiation represents the energy gains and losses on the surface, and can be estimated by summing the four components of surface radiation (incident and reflected solar radiation, radiation emitted by the surface and emitted by the atmosphere). The SiB2 model represents ecosystems and provides estimates of surface energy changes. In this work, five different incident long wave estimation equations were tested to verify the influence of this component on the closure of the radiation balance for the SiB2 model. The results show the underestimation of the radiation balance of the SiB2 model when compared to the experimental data. Thus, it is inferred the need for calibration of incident long-wave radiation equations for use in models for local simulations.O saldo de radiação representa os ganhos e perdas de energia na superfície, podendo ser estimado através da soma das quatro componentes da radiação em superfície (radiação solar incidente e refletida, radiação emitida pela superfície e emitida pela atmosfera). O modelo SiB2 representa ecossistemas e fornece estimativas das trocas de energia em superfície. Neste trabalho, foi testado cinco diferentes equações de estimativa de onda longa incidente para verificar a influência desta componente no fechamento do balanço de radiação para o modelo SiB2. Os resultados obtidos mostram a subestimativa no saldo de radiação do modelo SiB2 quando comparado aos dados experimentais. Deste modo, infere-se a necessidade de calibração das equações de radiação de onda longa incidente para a utilização nos modelos para simulações locais

Patterns and controls of the latent and sensible heat fluxes in the brazilian Pampa biome

Energy and water exchange between the surface and the atmosphere are important drivers to Earth’s climate fromlocal to global scale. In thisstudy, the energy dynamic and the biophysical mechanisms thatcontrol the energy partitioning overa natural grassland pasture overthe Brazilian Pampa biome are investigated using two micrometeorological sites located 300 km apart, in Southern Brazil. The latent heatflux, LE, was the maincomponent of the energy balance in bothautumn-winter (AW)and spring-summer (SS)periods. Annually, approximately 60% of the available energy is usedfor evapotranspiration (ET). However, the Bowen ratio presents seasonal variability greater in AW than SS. Global radiation, Rg, is the atmospheric variable controlling LE and sensible heatflux, H. Hysteresis curves in the daily cycle wereobserved for ET and surface conductance, Cs, regarding the environmental variables, net radiation, vapor pressure deficit, and air temperature. Among the variables analyzed in the Pampa biome, surface conductance and evapotranspiration respond more strongly to the vapor pressure deficit. The hysteresis cycles formed by ET and conductance show a substantial biophysical control in the ET process. The results obtained here allowed a comprehension of the biophysical mechanisms involved in the energy partition process in natural grassland. Therefore, thisstudy can be usedas abasefor research on land-use changes in this unique ecosystem of the Pampa biome

Calibração de Equações Clássicas para Radiação de Onda Longa na Região de Pampa em Dias de Céu Claro

The atmospheric longwave radiation is a fundamental quantity in calculating the radiation balance at the surface. Measures of this magnitude in the gaucho Pampas region are scarce. An alternative estimate for this variable is the use of classical equations that use air temperatures and steam pressure. The objective of this study was to evaluate the performance of five equations in the estimation of the long atmospheric wave radiation for a clear day on a Pampa biome located in Santa Maria-RS. Atmospheric longwave radiation measurements taken throughout the year 2014 on the site of Santa Maria / Brazil were used to validate the performance of equations. After the radiation estimates by classical equations, an adjustment by least squares was empegando to calibrate such equations to the biome Pampa. By adjusting it noted that the equation Brutsaert (1975) was best described obsevada long wave radiation in the PAMPA region.A radiação de onda longa atmosférica é uma quantidade fundamental no cálculo do balanço de radiação na superfície. Medidas desta grandeza na região do Pampa gaucho são escassas. Uma alternativa para estimar esta variável é o emprego de equações clássicas que utilizam valores de temperatura do ar e da pressão de vapor. O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de cinco equações na estimativa da radiação de onda longa atmosférica para dias de céu claro em uma área bioma Pampa localizada na cidade de Santa Maria-RS. Medidas de radiação de onda longa atmosférica realizadas durante todo o ano de 2014 no sítio de Santa Maria/Brasil foram utilizadas para validar o desempenho das equações. Após as estimativas de radiação pelas equações clássicas, um ajuste por mínimos quadrados foi empegando para calibrar tais equações ao bioma do Pampa. Com o ajuste observou-se que a equação de Brutsaert (1975) foi a que melhor descreveu a radiação de onda longa obsevada na região do PAMPA

Método de Pós-fechamento do Balanço de Energia para Avaliação dos Fluxos de Modelos da Superfície Terrestre

In this work, an analysis of the uncertainty of energy flux resulting from post-closure methods of the energy balance: H Method, LE method and Bowen method for the data observed in native grass area of the Pampa biome, located in Santa Maria, RS, Brazil. From these three methods suggest a new one, which we call the Combined Method. This method takes into account the quality classes of eddy covariance to choose the correct method to be applied. The uncertainties of flux were obtained by the difference between the fluxes corrected by one of the post-closure methods and the raw fluxes. The maximum values of the uncertainties occur during the daytime. Regarding the combined method, the highest percentage of cases resulted in the application of correction by Bowen method, followed by the LE method and with less occurrence Method H. Thus, this method can be considered valid to evaluate the uncertainty of simulated fluxes over land surface models.Neste trabalho foi feita uma análise da incerteza dos fluxos de energia resultantes dos métodos pós-fechamento do Balanço de energia: Método H, Método LE e Método Bowen para os dados observados em área de campo nativo do bioma Pampa, localizado em Santa Maria, RS, Brasil . A partir destes três métodos sugerimos um novo, ao qual chamamos de Método Combinado. Este método leva em conta as classes de qualidade dos fluxos turbulentos para a escolha do método de correção a ser aplicado. As incertezas dos fluxos foram obtidas pela diferença entre os fluxos corrigidos por um dos métodos pós-fechamento e os fluxos brutos. Os valores máximos das incertezas ocorrem no período diurno. Quanto ao Método Combinado, a maior porcentagem de casos resultou na aplicação da correção pelo Método Bowen, seguido do Método LE e com menos ocorrência o Método H. Dessa forma, este Método pode ser considerado válido para avaliar a incerteza dos fluxos simulados por modelos de superfície terrestre

CALIBRAÇÃO DE EQUAÇÕES CLÁSSICAS PARA RADIAÇÃO DE ONDA LONGA NA REGIÃO DE PAMPA EM DIAS DE CÉU CLARO

The atmospheric longwave radiation is a fundamental quantity in calculating the radiation balance at the surface. Measures of this magnitude in the gaucho Pampas region are scarce. An alternative estimate for this variable is the use of classical equations that use air temperatures and steam pressure. The objective of this study was to evaluate the performance of five equations in the estimation of the long atmospheric wave radiation for a clear day on a Pampa biome located in Santa Maria-RS. Atmospheric longwave radiation measurements taken throughout the year 2014 on the site of Santa Maria / Brazil were used to validate the performance of equations. After the radiation estimates by classical equations, an adjustment by least squares was empegando to calibrate such equations to the biome Pampa. By adjusting it noted that the equation Brutsaert (1975) was best described obsevada long wave radiation in the PAMPA region.A radiação de onda longa atmosférica é uma quantidade fundamental no cálculo do balanço de radiação na superfície. Medidas desta grandeza na região do Pampa gaucho são escassas. Uma alternativa para estimar esta variável é o emprego de equações clássicas que utilizam valores de temperatura do ar e da pressão de vapor. O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de cinco equações na estimativa da radiação de onda longa atmosférica para dias de céu claro em uma área bioma Pampa localizada na cidade de Santa Maria-RS. Medidas de radiação de onda longa atmosférica realizadas durante todo o ano de 2014 no sítio de Santa Maria/Brasil foram utilizadas para validar o desempenho das equações. Após as estimativas de radiação pelas equações clássicas, um ajuste por mínimos quadrados foi empegando para calibrar tais equações ao bioma do Pampa. Com o ajuste observou-se que a equação de Brutsaert (1975) foi a que melhor descreveu a radiação de onda longa obsevada na região do PAMPA