AZEVEDO, P. V.

SILVA, B. B. da

SOARES, J. M.

O objetivo deste estudo compreendeu a identificação e correção de erros associados a determinação da pressão parcial de vapor e consequentemente, do BERB, em um parreiral consorciado com culturas destinados a adubação orgânica

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INFLUÊNCIA DO ERRO PSICROMÉTRICO NO BALANÇO DE ENERGIA PELA RAZÃO DE BOWEN EM UM PARREIRAL SOB IRRIGAÇÃO LOCALIZADA NO SUBMÉDIO SÃO FRANCISCO  José Monteiro SOARES1, Pedro Vieira de AZEVEDO2, Bernardo Barbosa da SILVA2  1. Introdução Os instrumentos destinados á determinação dos componentes do balanço de energia pela razão de Bowen, foram instalados acima da copa da videira, utilizando uma torre micrometeorológica, como segue: a) um saldo radiômetro modelo REBS para leitura do saldo de radiação (Rn); dois psicrômetros constituídos por termopares de cobre-constantan instalados em dois níveis, 0,50 e 1,80 m acima do topo da copa da videira, para medida das temperaturas do ar em bulbos seco e úmido; um anemômetro de concha Young e dois fluxímetros REBS ligados em série, instalados a 0,02 m de profundidade. Estes instrumentos foram conectados a um datalogger, modelos CR 10X (Campbell Scientific, Inc.) programados para leitura a cada 5 segundos e armazenar médias a cada 15 minutos.  O Balanço de Energia pela Razão de Bowen (BERB), é um método indireto, simples e prático, utilizado para estimativa do fluxo de calor latente (LE), obedecendo certas condições de contorno, o qual tem sido amplamente utilizado por vários pesquisadores (FUSCH & TANNER, 1970; HEILMAN et al., 1989; LOPES et al., 2001). Em regiões semi-áridas, onde as culturas podem ser submetidas a uma diversidade de níveis de estresse hídrico, o gradiente de temperatura (∆T) pode mostrar-se muito elevado, mas o gradiente de pressão de vapor (∆e) muito baixo. Isto significa que é muito importante obterem-se medições altamente precisas relativas à pressão de vapor (ANGUS & WALTS, 1984). Uma das maneiras mais simples é por meio do uso de psicrômetros diferenciais, cujos requerimentos de precisão envolvem a manutenção dos bulbos úmidos e limpos e o registro contínuo (FRITSCHEN & GAY, 1979). Contudo, é aceito o uso de termopares bem calibrados, que possam detectar diferenças de temperatura da ordem de 0,05 a 0,2 oC, podendo aumentar a precisão das medições, mas que ainda pode ser bastante melhorada, quando se alterna o posicionamento destes tipos de psicrômetros (FRITSCHEN & SIMPSON, 1989).  A razão de Bowen (β), que expressa a razão entre os fluxos de calor sensível (H) e de calor latente (LE), é obtida por meio da seguinte equação:  eTKKLcPzqLKzcpKLEHwhpwh∆∆=−−==622)/()/(δδρδδθρβ    onde Kh e Kw são os coeficientes de difusão turbulenta de calor sensível e de vapor d’água, respectivamente; cp é o calor específico do ar, em (KJ.kg-1.oC-1); L é o calor latente de vaporização, em (KJ.kg-1);  ∆T é o gradiente de temperatura do ar, em (oC) e  ∆e é o gradiente de pressão de vapor d’água, em (kPa). ANGUS & WATTS (1984) observaram que o método BERB oferece bons resultados em condições úmidas; no entanto, torna-se impreciso em condições muito secas ou com considerável advecção de energia. HEILMAN et al., (1989) mencionam que a maior exigência desse método é que os gradientes de temperatura e de umidade  devem ser medidos dentro da camada limite interna, preferencialmente na camada limite em equilíbrio com a superfície considerada.        3. Resultados e discussão   As Figuras 1a a 1d mostram os comportamentos do gradiente entre as temperaturas de bulbo seco e úmido (Ts-Tu), déficit de pressão de vapor d’água (DPV), razão de Bowen e de LE e H, respectivamente. Pode-se observar por meio da Figura 1a, que Ts-Tu apresentam uma tendência decrescente, à medida que começa a ocorrer limitações de ascenção d’água na musselina do termopar de bulbo úmido. Ou seja, o gradiente (Ts-Tu) passou de 7oC no dia 1, quando a ascenção d’água  era considerada normal, para 0oC no dia 6, quando não mais havia ascenção, considerando-se o período de máxima demanda evapotranspirométrica da atmosfera.    O objetivo deste estudo compreendeu a identificação e correção de erros associados a determinação da pressão parcial de vapor e, conseqüentemente, do BERB, em um parreiral consorciado com culturas destinadas a adubação orgânica.  Quando se calcula o DPV entre os psicrômetros instalados nos níveis 1 e 2 acima do dossel da videira, mesmo considerando que um dos psicrômetros esteja funcionando adequadamente, pode-se constatar, que o DPV tende a aumentar de maneira brusca, passando de 0,42 no dia 1 para 1,23 no dia 6 (Figura 1b). Como conseqüência disso, β tende a aproximar-se de zero (Figura 1c), enquanto a densidade de fluxo de LE passa a decrescer gradualmente, tendendo a igualar-se a quantidade de energia disponível e H passa a aproximar-se de zero (Figura 1d).  2. Material e métodos   Este estudo foi conduzido no Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Semi-Árido (Embrapa Semi-Árido), localizado em Petrolina-PE (latitude: 09o 09’ S, longitude: 40o 22’ W; altitude: 365 m), região do Submédio do Rio São Francisco. Segundo a classificação climática de KÖPPEN, essa região apresenta tipo BSWh’ (REDDY & AMORIM NETO, 1983).                                                            1 Dr. Pesquisador III especialista em Irrigação, Embrapa Semi-Árido, 56.302-970 Petrolina, PE. e-mail: monteiro@cpatsa.embrapa.br.  2 Profs. Departamento de Ciências Atmosféricas – Centro de Ciências e Tecnologia – Universidade Federal de Campina Grande, Av. Aprígio Veloso, 882, 58.109-970 Campina Grande, PB. e-mail: pvieira@dca.ufcg.br e bernardo@dca.ufcg.br    344    Fig. 1. a - Variação do gradiente de temperatura de bulbo seco e de bulbo úmido (Ts-Tu) em um psicrômetro; b - déficit de pressão de vapor (DPV); c – razão de Bowen (β) e d – fluxos de calor latente (LE) e de calor sensível (H). Petrolina, PE – 2001.  Dentre os fatores que podem afetar de maneira significativa os  valores  da   β, destaca-se   o tipo de material utilizado como musselina no termopar de bulbo úmido, a diferença de nível entre os psicrômetros e o aumento do conteúdo de água na massa de ar dentro do psicrômetro, proveniente da evaporação da água da própria musselina.  Neste estudo, constatou-se que o uso do cadarço de sapato, mesmo confeccionado em algodão, como musselina, condicionou a obtenção dos resultados discutidos anteriormente, alguns dias após a sua instalação. A limitação da ascenção da d’água nesse tipo de musselina pode ser decorrente do tipo de mistura usada como tintura do cadarço, proporcionando uma propriedade de serosidade, que reduz a absorção d’água, bem como, a sua ascenção capilar. Esse tipo de problema pode ser plenamente solucionado, utilizando-se musselina confeccionada em tecido de algodão. No entanto, o acúmulo de poeira na superfície da musselina, associado ao possível desenvolvimento de fungos, também, pode mudar bastante as características de flexibilidade e de porosidade do tecido de algodão, tornando-o endurecido, em torno de 30 dias após a sua instalação.  a)-2-10123456780 1440 2880 4320 5760 7200 8640Tempo Acumulado (minutos)Temperatura (oC)Ts-Tu Deste modo, a seleção do tipo de material utilizado como musselina, o formato da musselina, assim como a periodicidade de sua troca deve ser bastante rigorosa, visando à obtenção de resultados confiáveis para β e, conseqüentemente, para o balanço de energia e para os valores de evapotranspiração (ETc) e de coeficiente de cultura (Kc). b )- 0 , 500 , 511 , 522 , 50 1 4 4 0 2 8 8 0 4 3 2 0 5 7 6 0 7 2 0 0 8 6 4 0T e m p o  A c u m u l a d o  ( m i n u t o s )Déficit de Pressão de Vapor (kPa) D P V    A diferença de nível entre os dois psicrômetros é um fator que, também, pode afetar bastante os valores de β. É sabido que a obtenção deste parâmetro está fundamentada em uma diferença de nível padrão de 1,00 m entre os dois psicrômetros. No entanto, constatou-se, também, nesse estudo que o uso desta distância tem provocado a obtenção de erros bastante elevados no cálculo de β. Ou seja, esta distância não tem sido suficiente para proporcionar um gradiente térmico satisfatório, utilizado no cálculo do DPV. c )- 3 , 0 0- 2 , 0 0- 1 , 0 00 , 0 01 , 0 02 , 0 03 , 0 04 , 0 05 , 0 00 1 4 4 0 2 8 8 0 4 3 2 0 5 7 6 0 7 2 0 0 8 6 4 0T e m p o  A c u m u l a d o  ( m i n u t o s )Razão de BowenR B 4. Conclusão   O uso de musselina confeccionada em algodão associada a uma periodicidade mensal de sua troca,  bem como o ajuste adequado da distância entre dois psicrômetros, resultaram na obtenção de valores confiáveis de β e, conseqüentemente, de LE, ETc e de Kc da videira.   5. Referências bibliográficas d )- 1 0 001 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 00 1 4 4 0 2 8 8 0 4 3 2 0 5 7 6 0 7 2 0 0 8 6 4 0T e m p o  A c u m u l a d o  ( m i n u t o s )Densidade de Fluxo de calor (W.m-2)L E H ANGUS, D. E.; WATTS, P. J. Evapotranspiration: how good is the Bowen ratio method?. Agricultural Water Management, Amsterdam, v. 8, p. 133-150, 1984. FRITSCHEN, L. J.; SIMPSON, J. R. Surface energy and radiation balance systems: general description and improvements. Journal of Applied Meteorology, Boston, v. 28, p. 680-689, 1989. FRITSCHEN, L. J.; GAY, L. W. Environmental instrumentation. Springer-Verlag, New York, ….p, 1979.  FUCHS, M.; TANNER, C. B. Error analysis of Bowen ratios measured by differential psichrometry. Agricultural Meteorology, Amsterdam, v. 7, p. 329-334, 1970. HEILMAN, J. L.;  BRITTIN, C. L; NEALE, C. M. U. Fetch requirements for Bowen ratio measurements of latent and sensible heat fluxes.  Agricultural and Forest Meteorology, Amsterdam, v. 4, p. 261-273, 1989. LOPES, P. M. O.; SILVA, B. B. da; AZEVEDO, P. V.; SILVA, V. P. R. da; TEIXEIRA, A. H. C.; SOARES, J. M.; SOBRINHO, J. E. Balanço de Energia num pomar de mangueira irrigado. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v. n.1, p. 1-8, 2001. REDDY, S. J.; AMORIM NETO, M. S. Dados de precipitação, evapotranspiração potencial, radiação solar global de alguns locais e classificação climática do Nordeste do Brasil. Petrolina: EMBRAPA-CPATSA, 1983. 280p. 

Influência do erro psicrométrico no balanço de energia pela razão de Bowen em um parreiral sob irrigação localizada no Submédio São Francisco.

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Influência do erro psicrométrico no balanço de energia pela razão de Bowen em um parreiral sob irrigação localizada no Submédio São Francisco.

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