Solar radiation estimated from empirical models for the north of Minas Gerais, Brazil / Radiação solar estimada por modelos empíricos para o norte de Minas Gerais, Brasil

Estimating daily solar radiation (Rs) provides an important alternative in situations where it cannot be measured by conventional pyranometers. This study used meteorological data from nine cities in the north of the Minas Gerais state, Brazil, for the period from 2008 to 2010 with the aim of evaluate the accuracy and applicability of some simple models to help regions where Rs is impossible to be measured. Five models were evaluated for their estimates of Rs based on simple available data. For each city studied, the equations were previously calibrated. Meteorologically based empirical models to estimate daily global solar radiation are an appropriate tool if the parameters can be calibrated for different locations. These models have the advantage of using meteorological data, which are commonly available. Based on the overall results, we conclude that the accuracy of estimation by available meteorological data is acceptable and comparable with the accuracy of classical models. Considering the greater availability of air temperature data and application in studies that do not require great accuracy in estimating Rs, all models were adequate for use. The accuracy of Rs was only slightly improved by adding rainfall records as input variable. Therefore, in the region studied, the choice of simpler models, having as input the daily maximum and minimum air temperature would not imply large error in the estimates. For most sites, Bristow and Campbell model had the best estimate of Rs with a RMSE of 2.69 MJ m-2 and R2= 0.69, with the possibility to calibrate with available temperature data, becoming a practical and reliable model. Hargraves model should be avoided due to its lower performance compared to the other models applied.

A estimativa da radiação solar diária (Rs) fornece uma alternativa importante em situações que não pode ser medida por piranômetros convencionais. O estudo utilizou dados meteorológicos de nove cidades do Norte do estado de Minas Gerais, Brasil, durante o período de 2008 a 2010, com o objetivo de mensurar a precisão e aplicabilidade de modelos empíricos simples nas regiões onde a Rs não pode ser medida . Cinco modelos foram avaliados para estimar Rs com base nos dados meteorológicos disponíveis. As equações foram previamente calibradas para cada município estudado. Modelos meteorológicos empíricos que estimam a radiação solar diária são ferramentas adequadas desde que os parâmetros sejam calibrados para os diferentes locais a serem utilizados. Estes modelos têm a vantagem de utilizar dados meteorológicos, que estão comumente disponíveis. Todos os modelos foram considerados adequados para o uso, considerando-se a maior disponibilidade de dados de temperatura do ar e aplicação em estudos que não exigem grande precisão na estimativa da Rs. A precisão da Rs apenas foi melhorada pela adição de registros de precipitação como variável de entrada. Assim, na região estudada, a escolha de um modelo mais simples, tendo como entrada a temperatura mínima e máxima do ar diária, não implica um grande erro na estimativa. Para a maioria das regiões, o modelo de Bristow e Campbell teve a melhor estimativa da Rs com um RMSE de 2.69 MJ m-2 e R2= 0.69, e a possibilidade de calibração com os dados de temperatura disponíveis, tornando-se um modelo prático e confiável. O modelo de Hargraves deve ser evitado devido seu pior desempenho comparado aos outros modelos propostos.

Desenvolvimento de lisímetros de pesagem na cultura do café / Development weighing lysimeters for coffee culture

O conhecimento das necessidades hídricas do cafeeiro é fator preponderante para o uso racional da irrigação. Diante disso, objetivou-se com esse trabalho desenvolver lisímetros de pesagem para a cultura do café por meio de sua construção, montagem, automação e calibração. Para isso, foram construídos três lisímetros com formatos e dimensões diferentes, com capacidades volumétricas de 0,941; 2,565 e 6,444 m3 . Para obtenção das massas dos lisímetros foram utilizadas quatro células de carga, por cada equipamento. A drenagem dos lisímetros foi mensurada por um pluviômetro de báscula instalado na parte inferior dos mesmos. As informações das células de carga e dos pluviômetros foram armazenadas automaticamente por um datalogger instalado a 3 m dos lisímetros. As paredes externas e os poços de visita foram construídos em concreto armado. As mudas de café plantadas em cada equipamento, bem como as demais da área foram irrigadas e fertirrigadas por gotejamento. A metodologia empregada na construção, montagem, automação e calibração dos lisímetros de pesagem é tecnicamente adequada, obtendo-se coeficiente de determinação superior a 99,96% na equação de calibração e erro padrão inferior a 0,66 mm. O uso de pluviômetros de báscula em substituição dos tradicionais recipientes para armazenamento da água drenada pelos lisímetros foi adequado e confiável. O uso da fibra de vidro na construção das caixas dos lisímetros em substituição da chapa de aço-carbono é viável.

Knowledge of water demand in coffee is a key factor for the rational use of irrigation. Therefore, this study evaluated the construction, assembly, automation and calibration of weighing lysimeters to determine the water demand of coffee plantations. Three lysimeters were built with different formats and dimensions, with volume capacities of 0.941, 2.565 and 6.444 m3 . The masses of the lysimeters were measured with four load cells per equipment. Drainage of the lysimeters was measured by tipping bucket rain gauges installed under each lysimeter. Readings of the load cells and of the tipping bucket gauges were automatically stored in a datalogger installed to 3 m the lysimeters. The external walls and the checking wells were made of concrete. The coffee seedlings planted in each equipment, as well as all others of plantations, were drip irrigated and ferti-irrigated. It can be concluded that the methodology used for construction, automation and calibration of the weighing lysimeters was technically adequate, with determination coefficient above 99.96% for the calibration equation and standard error below 0.66 mm. The use of tipping bucket gauges instead of the usual recipients for storage of drainage of water drained by the lysimeters was adequate and reliable. The use of glass fiber for the inner walls of the lysimeters instead of the steel sheets was a viable option.