Estimation of reference evapotranspiration by three methods, for the region of Ilhéus/BA

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v12i4.40936

Keywords:

Irrigation management; Reference evapotranspiration; Estimation.

Abstract

Knowledge of evapotranspiration at various stages of plant development allows irrigation management to be more efficiently carried out according to the actual crop demand. There are a variety of methods that can be used to determine reference evapotranspiration, and due to the high variability of parameters influencing this phenomenon, it is common to have studies that compare different methods to evaluate which one has the greatest applicability to the study location. Monthly climatological data from the National Institute of Meteorology - INMET were collected for the municipality of Ilhéus/BA. Reference evapotranspiration was estimated using the Thornthwaite, Camargo, and Priestley & Taylor methods, and their results were compared with the standard Penman-Monteith method (FAO-56) using statistical indices, the Wilmott agreement index, Pearson correlation coefficient, and confidence index. The Priestley-Taylor method was classified as "Excellent" (c > 0.85). The Thornthwaite and Camargo methodologies were classified as "Fair" (0.61 < c < 0.65) and "Good" (0.66 < c < 0.75), respectively. The Priestley-Taylor method overestimated the values of the PMFAO method, but obtained a higher coefficient of determination with values close to those found by the standard method, and can be used as an alternative to the Penman-Monteith (FAO-56) reference method for the Ilhéus-BA region. The Thornthwaite and Camargo methods had low coefficients of determination and obtained the worst statistical performance, and therefore should be used with caution.

References

Allen, R. G. A., Tasumi, M., & Trezza, R. (2007). Penman-Monteith: a response to the critique by Feddes et al. Irrigation science, 25(4), 355-361.

Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper, 56.

Aparecido, L. E. D. O., Meneses, K. C. D., Torsoni, G. B., Moraes, J. R. D. S. C. D., & Mesquita, D. Z. (2020). Acurácia de modelos de evapotranspiração potencial em diferentes escalas de tempo. Revista Brasileira de Meteorologia, 35, 63-80.

Beruski, G. C., & Nepomuceno, Y. C. (2020). Estimação da evapotranspiração potencial sob distintas condições de referências para determinação do consumo hídrico da soja e milho. Revista Brasileira de Climatologia, 27, 864-882. Recuperado de http://www.revistas.usp.br/rbc/article/view/164775.

Camargo, A. (1962). Contribution to the evaluation of the potential evapotranspiration at the state of São Paulo. Bragantia, 21, 163-213.

Camargo, A. P. (1961). Contribuição para a determinação da evapotranspiração potencial no Estado de São Paulo. (Doctoral dissertation, ESALQ/USP). Piracicaba.

Camargo, A. P. (1978). Balanço hídrico no Estado de São Paulo (4th ed.). Boletim, 116. Instituto Agronômico.

Camargo, A. P., & Camargo, M. B. P. (2000). Uma revisão analítica da evapotranspiração potencial. Bragantia, 59(2), 125-137. 10.1590/S0006-87052000000200002.

Camargo, A. P., & Sentelhas, P. C. (1997). Avaliação do desempenho de diferentes métodos de estimativa da evapotranspiração potencial no estado de São Paulo. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 5(1), 89-97.

Carvalho, L. G. D., Rios, G. F. A., Miranda, W. L., & Castro Neto, P. (2011). Evapotranspiração de referência: uma abordagem atual de diferentes métodos de estimativa. Pesquisa Agropecuária Tropical, 41, 456-465.

Conceição, M. A. F., & Mandelli, F. (2005). Comparação entre métodos de estimativa da evapotranspiração de referência em Bento Gonçalves, RS. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 13(2), 303-307.

da Silva, M. B. P., de Souza, V. C., Cremasco, C. P., Calça, M. V. C., dos Santos, C. M., Cremasco, C. P., & Escobedo, J. F. (2022). Estimativa da evapotranspiração de referência do Planalto Paulista por meio de regressões múltiplas com dados ausentes estimados via análise de componentes principais. Research, Society and Development, 11(8), e43211831120-e43211831120.

das Neves, E., de Almeida Gutierres, M. I., da Silva, P. F., & Santos, T. M. (2022). Determinação da demanda hídrica através do uso de tanques evaporímetros. Research, Society and Development, 11(1), e4611124578-e4611124578. 10.33448/rsd-v11i1.24578.

de Fança, M. V., de Medeiros, R. M., de Holanda, R. M., Saboya, L. M. F., Neto, F. C. R., & de Araújo, W. R. (2021). Análise da estimativa da evapotranspiração por diferentes modelos para Amparo de São Francisco–Sergipe. Research, Society and Development, 10(13), e514101321505-e514101321505.

Dias, T. L., Vicente, M. R., dos Santos, R. M., Lima, V. O. B., & Nunes, S. M. V. (2022). Estimativa de consumo hídrico do eucalipto através de imagens de sensores orbitais. Research, Society and Development, 11(7), e48011730362-e48011730362. 10.33448/rsd-v11i7.30362.

Doorenbos, J., & Pruitt, W. O. (1977). Crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper, 24.

Faria Filho, F., & Reis de Araujo, Q. (2003). Zoneamento do meio físico do município de Ilhéus, Bahia Brasil, Utilizando a técnica de geoprocessamento (No. 31684 caja (399)). CEPLAC.

Instituto Nacional de Meteorologia (2021). INMET – Instituto Nacional de Meteorologia. Recuperado de https://portal.inmet.gov.br/.

José de Santana, M., Hordones Chaves, H., Ferreira de Oliveira, M. E., Teixeira Fernandes, A. L., Alves Calzado, M., & Neves Ferreira, M. (2020). Estimativa da evapotranspiração e dos coeficientes de cultivo da cultura da beterraba. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada-RBAI, 14(4), 1-10.

Monteiro, J. E. B. A., Cuadra, S. V., Oliveira, A. F., Nakai, A. M., & Maciel, R. J. S. (2017). Estimativa da evapotranspiração diária baseada apenas em temperatura. Agrometeoros, 25(1), 227-236.

Ongaratto, J. M., & Bortolin, T. A. (2021). Comparação entre métodos de estimativa de evapotranspiração de referência no município de São José dos Ausentes (RS), Brasil. Engenharia Sanitaria e Ambiental, 26, 979-987. 10.1590/s1413-41522021212584.

Penman, H. L. (1948). Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 193(1032), 120-145.

Pereira, A. R., & De Camargo, Â. P. (1989). An analysis of the criticism of Thornthwaite's equation for estimating potential evapotranspiration. Agricultural and Forest Meteorology, 46(1-2), 149-157.

Pereira, A. R., Villa Nova, N. A., Sediyama, G. C., & Silva, M. G. (1997). Evapo(transpi)ração. FEALQ: Piracicaba, 183p.

Pereira, D. D. R., Yanagi, S. D. N. M., Mello, C. R. D., Silva, A. M. D., & Silva, L. A. D. (2009). Desempenho de métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para a região da Serra da Mantiqueira, MG. Ciência Rural, 39, 2488-2493.

Pereira, D. dos R., Yanagi, S. de N. M., Mello, C. R. de, Silva, A. M. da, & Silv, L. A. da. (2009). Desempenho de métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para a região da Serra da Mantiqueira, MG. Ciência Rural, 39(9), 2488-2493.

Santana, M. J., Hordones Chaves, H., Ferreira de Oliveira, M. E., Teixeira Fernandes, A. L., Alves Calzado, M., & Neves Ferreira, M. (2020). Estimativa da evapotranspiração e dos coeficientes de cultivo da cultura da beterraba. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada-RBAI, 14(4).

Santana, S. O., Silva, J. M. L., Costa, E. L., Souza, J. A., & Oliveira, L. C. (2016). Levantamento detalhado de solos do CEPEC (CEPLAC), Ilhéus, Bahia, Brasil (No. 207, Boletim Técnico, 58p). Ilhéus: CEPLAC/CEPEC.

Sentelhas, P. C., Gillespie, T. J., Santos, E. A., & Vieira, S. R. (2000). Variação sazonal do parâmetro de Priestley-Taylor para estimativa diária da evapotranspiração de referência. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 8(1), 49-53.

Smith, M. (1991). Report on the expert consultation of procedures for revision of FAO Guidelines for prediction of crops water requirements (45 p.). Rome, IT: FAO.

Tagliaferri, C., Silva, J. P., Depaila, A., Guimarães, D. U. G., & Barroso, N. I. S. (2012). Estimativa da evapotranspiração de referência para três localidades do estado da Bahia. Revista Caatinga, 25(2), 136-143.

Thornthwaite, C. W. (1946). The moisture factor in climate. Transactions of the American Geographical Union, 27, 41-48.

Thornthwaite, C. W. (1948). An approach toward a rational classification of climate. Geographical Review, 38(1), 55-94.

Viswanadham, Y., da Rocha, H. R., & Hutyra, L. R. (1991). The Priestley-Taylor parameter for the Amazon Forest. Forest Ecology and Management, 38(3-4), 211-225.

Willmott, C. J., Ackleson, S. G., Davis, R. E., Feddema, J. J., Klink, K. M., Legates, D. R., ... & Rowe, C. M. (1985). Statistics for the evaluation and comparison of models. Journal of Geophysical Research: Oceans, 90(C5), 8995-9005.

Willmott, C. J., Matsuura, K., & Legates, D. R. (1985). Statistics for evaluation and comparison of models. Journal of Geophysical Research, 90(C5), 8995-9005.

Published

30/03/2023

How to Cite

BRAGA, L. G. da S. .; BOUIX, C. P. S. .; PÓVOAS, C. E.; RAMOS, A. Estimation of reference evapotranspiration by three methods, for the region of Ilhéus/BA . Research, Society and Development, [S. l.], v. 12, n. 4, p. e7812440936, 2023. DOI: 10.33448/rsd-v12i4.40936. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/40936. Acesso em: 22 dec. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences