Introducción a las variables meteorológicas (Evapotranspiración)

Introducción a las variables meteorológicas

(Evapotranspiración)

Mario Guallpa Sardinas, Napo, 16 y 17 de julio de 2013

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

PARÁMETROS ATMOSFÉRICOS

EVAPOTRANSPIRACIÓN

ERRORES EN LOS REGISTROS DE DATOS

Precipitación (lluvia)

Evapotranspiración

InfiltraciónCaudal

P = Q + E + I

INTRODUCCIÓN

Ciclo Hidrológico

INTRODUCCIÓN

Precipitación (lluvia + neblina)

Temperatura del aire

Humedad relativa

Radiación solar

Velocidad y dirección del viento

Presión barométrica

Eva

po

tran

sp

irac

ión

Variables Meteorológicas


Presión Atmosférica

- La presión atmosférica, P, es la presión ejercida por el peso de laatmósfera terrestre. La evaporación en altitudes elevadas ocurre en partegracias a la baja presión atmosférica, sin embargo, este efecto es pequeñoen los procedimientos del cálculo, el valor medio para una localidades suficiente. Para calcular P puede emplearse una simplificación de la leydelos gases ideales, a una temperatura atmosférica estándar de 20°C:


Variación de la presión atmosférica (3780 m s.n.m.)

La presión atmosférica no es constante a una altura dada La máxima diferencia (Febrero – Septiembre) es de 1.7 cm



- En estaciones meteorológicas convencionales y automáticas, latemperatura del aire se mide dentro de abrigos meteorológicos(pantallas de Stevenson o casetas ventiladas)

- Se mide a 2 m sobre la superficie, de acuerdo a los estándares de laOrganización Meteorológica Mundial (OMM).

- Los abrigos meteorológicos se diseñan para proteger los instrumentoscontra la exposición directa a la radiación solar. La construcción conpersianas permite el movimiento libre del aire alrededor de losinstrumentos.



- La temperatura se expresa en grados Centígrados(°C) o Fahrenheit (°F)

- Para la estandarización, T media para períodosde 24 horas se define como el promedio de lastemperaturas máxima (T máx. ) y mínima diaria (Tmin) en lugar del promedio de las medicioneshorarias de temperatura.


Humedad Relativa

- El contenido de agua del aire se puede expresar de diversas maneras. Lapresión de vapor, la temperatura del punto de condensación (punto derocío) y la humedad relativa son expresiones comunes para indicar lahumedad del aire.

- La humedad relativa (HR) expresa el grado de saturación del airecomo el cociente entre la presión real de vapor (ea ) a una temperaturadada y la presión de saturación de vapor (e°(T)) a la misma temperatura (T):


Humedad Relativa

- Temperatura del punto de rocíoLa temperatura del punto de rocío o punto de condensación es latemperatura a la cual el aire necesita ser enfriado para saturarse.

Cuanto más seco esté el aire, más grande será la diferencia entre latemperatura del aire y la temperatura del punto de rocío.


Humedad Relativa


Radiación

- Radiación extraterrestre (Ra)La radiación solar recibida en la parte superior de la atmósfera terrestre

sobre una superficie horizontal.

- Radiación Solar o de onda corta (Rs)Cuando la radiación atraviesa la atmósfera para llegar a la superficieterrestre, parte de ella se dispersa, refleja o absorbe por los gases, lasnubes y el polvo atmosféricos. La cantidad de radiación que llega a unplano horizontal en la superficie terrestre se conoce como radiaciónsolar.

En un día despejado, Rs constituye aproximadamente el 75% de laradiación extraterrestre.


Radiación

- Albedo (α) y radiación neta solar (R ns )Una cantidad considerable de la radiación solar que llega a lasuperficie terrestre se refleja en ella. La fracción, α, de la radiación solarque es reflejada por la superficie se conoce como albedo.

La radiación neta solar, R ns , es la fracción de la radiación solar Rs que nose refleja en la superficie. Su valor es (1- α)R s .


Radiación


Radiación

- Radiación neta de onda larga (R nl )La superficie terrestre emite y recibe radiación de onda larga. La diferenciaentre la radiación de onda larga entrante y saliente se llama radiación netade onda larga, R nl . Como la radiación saliente de onda larga es casisiempre mayor que la radiación entrante, R nl representa una pérdida deenergía.

- Radiación neta (R n )Es el equilibrio entre la energía absorbida, reflejada y emitida por lasuperficie terrestre o la diferencia de la radiación de onda cortaentrante neta (R ns ) y la radiación de onda larga saliente neta (R nl )


Radiación


Velocidad del Viento

- El viento se caracteriza por su dirección y su velocidad. La direccióndel viento se refiere a la dirección de la cual el viento está soplando.Para el cómputo de la evapotranspiración, la velocidad del viento esuna variable importante.

- El proceso de remoción de vapor depende en alto grado del viento y de laturbulencia del aire, los cuales transfieren grandes cantidades de aire haciala superficie evaporante.

- El viento substituye el aire húmedo por un aire más seco. Si este aire no sesubstituye continuamente por un aire más seco, disminuye la intensidad deremoción de vapor de agua y la tasa de evapotranspiración disminuye.


Velocidad del Viento

EVAPOTRANSPIRACIÓN

Generalidades- Se conoce como evapotranspiración (ET) la combinación de dos procesos separados por los que el agua se pierde a través de la superficie del suelo por evaporación y por otra parte mediante transpiración del cultivo.

EVAPOTRANSPIRACIÓN

Conceptos

- Evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo )Es la tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia, queocurre sin restricciones de agua. La superficie de referencia corresponde a uncultivo hipotético de pasto con características específicas.

La superficie de referencia es un cultivo hipotético de pasto, con unaaltura asumida de 0,12 m, con una resistencia superficial fija de 70 s m -1 yun albedo de 0,23. La superficie de referencia es muy similar a una superficieextensa de pasto verde, bien regada, de altura uniforme, creciendoactivamente y dando sombra totalmente al suelo. La resistencia superficial fijade 70 s m -1 implica un suelo moderadamente seco que recibe riego conuna frecuencia semanal aproximadamente.

EVAPOTRANSPIRACIÓN

Conceptos

Evapotranspiración del cultivo bajo condiciones estándar (ETc )Se refiere a la evapotranspiración de cualquier cultivo cuando seencuentra exento de enfermedades, con buena fertilización y que sedesarrolla en parcelas amplias, bajo óptimas condiciones de suelo y agua, yque alcanza la máxima producción de acuerdo a las condiciones climáticasreinantes.

La relación ETc /ETo que puede ser determinada experimentalmente paradiferentes cultivos y es conocida como Coeficiente del Cultivo (Kc ), y se utilizapara relacionar ETc a ETo de manera que ETc = Kc x ETo .

EVAPOTRANSPIRACIÓN

Conceptos

Evapotranspiración del cultivo bajo condiciones no estándar (ETc aj )Se refiere a la evapotranspiración de cultivos que crecen bajo condicionesambientales y de manejo diferentes de las condiciones estándar.

Bajo condiciones de campo, la evapotranspiración real del cultivo puededesviarse de ETc debido a condiciones no óptimas como son la presencia deplagas y enfermedades, salinidad del suelo, baja fertilidad del suelo ylimitación o exceso de agua.

La evapotranspiración del cultivo bajo condiciones no estándar se calculautilizando un coeficiente de estrés hídrico Ks o ajustando Kc a todos los otrostipos de condiciones de estrés y limitaciones ambientales en laevapotranspiración del cultivo.

EVAPOTRANSPIRACIÓN

Conceptos

ERRORES DE LOS SENSORES

Presión Atmosférica

Sensor de Temperatura y Humedad Relativa


Error de registro entre 8 sensores de T y HR (HOBO)

Error absoluto máximo de 3.8 °C y 22.88 %HR (9h30 – 12h00) Error absoluto promedio de 0.46 °C y 3.24 %HR

Error de registro entre los sensores HOBO y CS

Subestima la T respecto al sensor principal y la HR sobrestima los registros

Error máximo de -6.41 °C y 39.28 %HR (8h30 – 14h00)

Error promedio de -1.07 °C y 8.98 %HR


Efecto de la T y HR (HOBO) en el cálculo de la ETo FAO Penman Monteith (PM)

La ETo utilizando la T y HR (HOBO) es menor (0.383 mm/día) La HR tiene mayor efecto (65%) en la ETo que la T (35%) A medida que se aumenta la agregación de los datos, el error en la ETo disminuye (horaria = 10.1 mm; diaria = 7.1 mm; y mensual = 5.1 mm)


[email protected]

Con el auspicio de:

Gracias

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

Introducción a las variables meteorológicas (Evapotranspiración)

Education

Transcript of Introducción a las variables meteorológicas (Evapotranspiración)