A comparative relation of distinct reference crop evapotranspiration models for Southern Brazil / Uma relação comparativa de distintos modelos de evapotranspiração de referência de culturas para o Sul do Brasil

Water is one of the main limiting factors for achieving high productivity in agriculture. The hydric requirement of plants is fundamental for the dimensioning of the irrigation system and contributes to the better use of hydric resources. Moreover, the accurate computation of this element is essential for water management in agricultural systems. Nonetheless, due to the heterogeneity of different evapotranspiration estimation methods, the performance of its calculation can be considerably compromised. Accordingly, the aim of this study was to compare the methods for estimating reference evapotranspiration (ETo) by Benevides&Lopes, Camargo,Hargreaves&Samani, Jensen&Haise, Linacre, Makkink, Penman, Priestley&Taylor, Tanner&Pelton, and Turc, with the FAO-56 Penman-Monteith standard method, toevaluate the performance and accuracy of equational models. Furthermore, data from an automatic weather station belonging to the Brazilian National Institute of Meteorology(INMET), located in Palmeira das Missões, Rio Grande do Sul, Brazil, from January 1, 2020, to January 1, 2021, were used. Comparative statistical methods were utilizedto express the accuracy of the models and indicate the most appropriate equations for the conditions of the selected location. Cluster analysis and Principal Component Analysis (PCA) were applied. For Palmeira das Missões, the model proposed by Hargreaves&Samani indicated the best results and was characterized as the most appropriate alternative to estimate the ETo more accurately. The method indicated the most favorable results for R2(0.9890), d (0.9253), and r (0.9944). Furthermore, cluster and PCA analyses expressed the behavior of relationships between different mathematical models and meteorological parameters in relation to the ETo determination.(AU)

A água é um dos principais fatores limitantes para se atingir altas produtividades na agricultura. A necessidade hídrica da cultura é fundamental para o dimensionamento do sistema de irrigação e contribui para o melhor aproveitamento dos recursos hídricos. Desta forma, a computação acurada de tal elemento é essencial para o manejo da água em sistemas agrícolas. Entretanto, devido à heterogeneidade de diferentes métodos de estimativa da evapotranspiração, o desempenho de sua apuração pode ser consideravelmente comprometido. Adequadamente, o objetivo deste estudo foi comparar os métodos de estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) de Benevides&Lopes, Camargo, Hargreaves&Samani, Jensen&Haise, Linacre, Makkink, Penman, Priestley&Taylor, Tanner&Pelton e Turc, com o método padrão FAO-56 Penman-Monteith, com o propósito de avaliar a performance e precisão dos modelos equacionais. Com isso, foram utilizados dados de uma estação meteorológica automática pertencente ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), localizada em Palmeira das Missões, Rio Grande do Sul, Brazil, de 1 de janeiro de 2020 a 1 de janeiro de 2021. Métodos estatísticos comparativos foram utilizados para expressar a precisão dos modelos e indicar as equações mais apropriadas para as condições do local selecionado. A análise de agrupamento e Análise de Componentes Principais (PCA) foi aplicada. Para Palmeira das Missões, o modelo proposto por Hargreaves&Samani indicou os melhores resultados e se caracterizou como a alternativa mais apropriada para estimar a ETo da forma mais precisa. O método indicou os resultados mais favoráveis para R2(0,9890), d (0,9253) e r (0,9944). Ainda, as análises de agrupamento e PCA expressaram o comportamento de relações entre os diferentes modelos matemáticos e parâmetros meteorológicos em relação à determinação da ETo.(AU)

Methods of estimation of reference crop evapotranspiration for the conditions of northeastern semi-arid, Brazil / Métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para as condições do semi árido Nordestino

The objective of this work was to evaluate methods of estimation of reference crop evapotranspiration (ETo) in conditions of low and high air relative humidity, using the Penman Monteith-FAO 56 method as reference. Data from the period between January 2002 and June 2008 were obtained from a conventional meteorological station at Semiarid Federal Rural University, in Mossoró, RN, Brazil. Evaluation of methods was made by means of the precision index r, accuracy d, and of confidence or performance c. Methods Kimberly-Penman 1982, Kimberly-Penman 1972, Benevides-Lopez 1970 and Hargreaves-Samani 1985 obtained an important improvement in their performance when high air relative humidity conditions were considered (UR > 70%), compared to low air relative humidity conditions (UR 70%). Equations of Makkink 1957 and Hamon 1961 underestimated ETo in both periods, and the method Penman modified-FAO24 showed tendency to overestimate the reference method. Methods Penman 1948, FAO24-Radiation, FAO24-Blaney-Criddle and Frere-Popov presented the higher performance among the evaluated methods.

O objetivo deste trabalho foi avaliar métodos de estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) em condições de baixa e elevada umidade relativa usando o método de Penman Monteith-FAO 56 como referência. Foram utilizados dados de uma estação meteorológica convencional pertencente à Universidade Federal Rural do Semiárido, em Mossoró-RN referentes ao período de janeiro de 2002 a junho de 2008. A avaliação do desempenho foi realizada por meio do índice de precisão r, um índice de exatidão d, e de confiança ou desempenho c. Os métodos Kimberly-Penman 1982, Kimberly-Penman 1972, Benevides-Lopez 1970 e Hargreaves-Samani 1985 tiveram um aumento substancial nos seus desempenhos quando utilizados em condições de elevada umidade (UR > 70%), em comparação com as condições de baixa umidade (UR 70%). As equações de Makkink 1957 e Hamon 1961 subestimaram a ETo em ambos os períodos e o método Penman modificado-FAO24 tendeu a superestimar o método padrão. Os métodos Penman 1948, FAO24-Radiação, FAO24-Blaney-Criddle e Frere-Popov apresentaram melhor desempenho entre os avaliados.

Methods of estimation of reference crop evapotranspiration for the conditions of northeastern semi-arid, Brazil / Métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para as condições do semi árido Nordestino

The objective of this work was to evaluate methods of estimation of reference crop evapotranspiration (ETo) in conditions of low and high air relative humidity, using the Penman Monteith-FAO 56 method as reference. Data from the period between January 2002 and June 2008 were obtained from a conventional meteorological station at Semiarid Federal Rural University, in Mossoró, RN, Brazil. Evaluation of methods was made by means of the precision index r, accuracy d, and of confidence or performance c. Methods Kimberly-Penman 1982, Kimberly-Penman 1972, Benevides-Lopez 1970 and Hargreaves-Samani 1985 obtained an important improvement in their performance when high air relative humidity conditions were considered (UR > 70%), compared to low air relative humidity conditions (UR 70%). Equations of Makkink 1957 and Hamon 1961 underestimated ETo in both periods, and the method Penman modified-FAO24 showed tendency to overestimate the reference method. Methods Penman 1948, FAO24-Radiation, FAO24-Blaney-Criddle and Frere-Popov presented the higher performance among the evaluated methods.

 O objetivo deste trabalho foi avaliar métodos de estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) em condições de baixa e elevada umidade relativa usando o método de Penman Monteith-FAO 56 como referência. Foram utilizados dados de uma estação meteorológica convencional pertencente à Universidade Federal Rural do Semiárido, em Mossoró-RN referentes ao período de janeiro de 2002 a junho de 2008. A avaliação do desempenho foi realizada por meio do índice de precisão r, um índice de exatidão d, e de confiança ou desempenho c. Os métodos Kimberly-Penman 1982, Kimberly-Penman 1972, Benevides-Lopez 1970 e Hargreaves-Samani 1985 tiveram um aumento substancial nos seus desempenhos quando utilizados em condições de elevada umidade (UR > 70%), em comparação com as condições de baixa umidade (UR 70%). As equações de Makkink 1957 e Hamon 1961 subestimaram a ETo em ambos os períodos e o método Penman modificado-FAO24 tendeu a superestimar o método padrão. Os métodos Penman 1948, FAO24-Radiação, FAO24-Blaney-Criddle e Frere-Popov apresentaram melhor desempenho entre os avaliados.