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Métodos de cálculo del déficit de presión de vapor medio diario y
su efecto sobre la de referencia en la localidad de
Balcarce, Argentina
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Andrea I. Irigoyen1, Aída Della Maggiora2
y Jesús M. Gardiol3
1Unidad Integrada Fac. Cs. Agrarias UNMdP-EEA Balcarce INTA
(Argentina)
airigoyen@balcarce.inta.gov.ar
2Unidad Integrada Fac. Cs. Agrarias UNMdP-EEA
Balcarce INTA (Argentina)
adellamaggiora@balcarce.inta.gov.ar
3Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
UBA (Argentina)
gardiol@at.fcen.uba.ar
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ABSTRACT
Vapour pressure deficit calculation procedures
based on temperature, relative humidity and saturation vapour pressure
are evaluated. A method using the average of air temperature in
saturation pressure and average relative humidity for actual vapour
pressure is currently used at Balcarce (Argentina). Methods based on
determination of daily average vapour saturation pressure at maximum
and minimum temperatures give similar results for vapour pressure
deficit and evapotranspiration. Intermediate performances are achieved
with methods based on hourly temperature and relative humidity. Poor
results are obtained with vapour pressure deficit that calculates
saturation vapour pressure at minimum temperature as actual vapour
pressure. Non-dimensional relative sensitivity coefficients ranges
from 0,27 to 0,43. | |
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INTRODUCCIÓN
El déficit de presión de vapor (es-ea) es una de
las variables de entrada para la estimación de la evapotranspiración
de referencia según el método patrón Penman-Monteith (Allen et
al.,1998). Estos autores proponen alternativas para el cálculo
del déficit de presión en función de la humedad relativa, del punto de
rocío y de datos psicrométricos.
Los objetivos son:
a) comparar métodos de cálculo del déficit
de presión de vapor a escala diaria
b) evaluar el efecto de la aplicación de
los diferentes métodos de cálculo del déficit de presión de vapor en
la estimación de
la evapotranspiración de referencia. | |
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MATERIALES Y MÉTODOS
- Datos meteorológicos registrados en la EEA
Balcarce INTA (37º 45' Lat. S y 58º 18' Long. W )
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Tabla 1. Métodos de cálculo del déficit medio diario de presión de
vapor agrupados por las variables de estimación.
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I. Temperatura |
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Método 1 |
es (Tmed) - es (Tmin) |
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Método 2 |
es (T24) - es (Tmin) |
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II. Temperatura y humedad relativa |
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Método 3 |
es (Tmed) (1-0,01HRmed) |
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Método 4 |
es (T24) (1-0,01HR24) |
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III. Presión de saturación |
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Método 5 |
{[es (Tmx) + es (Tmin) ]/2}
- es (Tmin) 0,01HRmáx |
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Método 6 |
{[es (Tmx) + es (Tmin)
]/2} (1-0,01HRmed)
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Método 7 |
{[es (Tmx) + es (Tmin)
]/2} (1-0,01HR24) |
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Método 8 |
[es (Tmx)(1-0,01HRmin)
+ Es(Tmin) (1-0,01HRmax)]/2 |
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Tmed: media diaria de temperatura del aire
obtenida entre máxima (Tmáx) y mínima (Tmín)
T24: media diaria de temperatura obtenida a partir de
valores horarios
HRmed: media diaria
de humedad relativa obtenida entre máxima (HRmáx)
y mínima (HRmín)
HR24: media diaria
de humedad relativa obtenida a partir de valores horarios |
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El método 3 se utiliza como rutina de cálculo de
la evapotranspiración de referencia (ET0) y se emplea como patrón en
las comparaciones.
- Cálculo de la evapotranspiración de
referencia (ET0): paso diario Penman-Monteith FAO-56 (Allen et al.,
1998).
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ET0=
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0,408d(Rn-G)+g
900
u(es-ea)
Tmed+273 |
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d+g
(1+0,34u) |
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Rn: radiación neta sobre la superficie (MJ
m-2 d-1)
G: flujo de calor en el suelo (MJ m-2
d-1) u: velocidad del viento a 2
m de altura (m s-1)
Tmed: temperatura del aire a 2 m de altura (ºC)
d: derivada de la curva de presión de vapor en el
punto de Tmed (kPa ºC-1)
es-ea: déficit de presión de vapor (kPa)
u: velocidad del viento a 2 m de altura (m
s-1)
g: constante psicrométrica (kPa ºC-1)
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- Comparación de los métodos a través
de valores obtenidos de es-ea y ET0 por ajuste por regresión y
determinación de índices según IRENE (Integral Resources for
Evaluating Numerical Estimates), descriptos en Fila et al.
(2003).
- Cálculo de coeficiente de sensibilidad
relativa (Sr), siguiendo a Mc Cuen (1973)
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Sr=
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g |
900 |
u |
|
es-ea |
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Tmed+273 |
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d+g
(1+0,34u) |
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ET0 |
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
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Tabla 2. Déficit medio diario de presión de
vapor calculado por diferentes métodos e índices utilizados en la
evaluación de los métodos (n= 3117). |
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Media |
a |
b |
R2 |
RCME |
EAM |
d |
|
|
(kPa) |
(kPa) |
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|
(kPa) |
(kPa) |
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|
Método 1 |
0,53 |
0,1302 |
1,0891 |
0,7631 |
0,2124 |
0,1744 |
0,8326 |
|
Método 2 |
0,49 |
0,1212 |
1,0042 |
0,5807 |
0,2260 |
0,1722 |
0,8036 |
|
Método 3 |
0,37 |
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|
Método 4 |
0,31 |
-0,0174 |
0,8995 |
0,7894 |
0,1188 |
0,0794 |
0,9277 |
|
Método 5 |
0,67 |
0,1185 |
1,5040 |
0,7763 |
0,3697 |
0,3056 |
0,6997 |
|
Método 6 |
0,39 |
-0,0109 |
1,1060 |
0,9934 |
0,0417 |
0,0285 |
0,9921 |
|
Método 7 |
0,34 |
-0,0303 |
1,0999 |
0,8105 |
0,1122 |
0,0672 |
0,9419 |
|
Método 8 |
0,53 |
-0,0334 |
1,5340 |
0,9598 |
0,2127 |
0,1623 |
0,8713 |
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Tabla 3. Evapotranspiración de
referencia según Penman-Monteith (FAO-56) con diferentes métodos
de cálculo del déficit medio diario de presión de vapor, índices
utilizados en la evaluación de los métodos y coeficientes de
sensibilidad (n=3117). |
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Media |
a |
b |
R2 |
RCME |
EAM |
d |
Sr |
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|
(mmd-1) |
(mmd-1) |
|
|
(mmd-1) |
(mmd-1) |
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|
Método 1 |
2,52 |
0,0451 |
1,0511 |
0,9893 |
0,2890 |
0,2123 |
0,9906 |
0,43 |
|
Método 2 |
2,56 |
0,1339 |
1,0278 |
0,9520 |
0,3916 |
0,2894 |
0,9826 |
0,36 |
|
Método 3 |
2,36 |
|
|
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|
|
|
0,30 |
|
Método 4 |
2,27 |
-0,0675 |
0,9910 |
0,9841 |
0,2039 |
0,1300 |
0,9950 |
0,27 |
|
Método 5 |
2,85 |
0,2405 |
1,1080 |
0,9577 |
0,6193 |
0,5008 |
0,9605 |
0,43 |
|
Método 6 |
2,40 |
-0,0013 |
1,0195 |
0,9992 |
0,0672 |
0,0458 |
0,9995 |
0,32 |
|
Método 7 |
2,32 |
-0,0640 |
1,0113 |
0,9832 |
0,1959 |
0,1104 |
0,9955 |
0,28 |
|
Método 8 |
2,62 |
0,0204 |
1,1024 |
0,9892 |
0,3437 |
0,2624 |
0,9874 |
0,37 |
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La evapotranspiración de referencia Penman-Monteith
es menos sensible a los métodos 4 y 7, mientras que es más sensible a
los métodos 1 y 5. Un error de estimación del 10% en el déficit de
presión de vapor implica un incremento del 4,3% en el caso de los
métodos 1 y 5, mientras que un error de igual magnitud implica un
incremento de aproximadamente 3% si se emplean los métodos 3, 4, 6 y
7.
Los métodos basados en la determinación de la
media diaria de presión de vapor a saturación a temperaturas máxima y
mínima proporcionan resultados semejantes en la evapotranspiración de
referencia.
Los métodos que consideran valores horarios de
temperatura y humedad relativa presentan un comportamiento intermedio.
Los resultados menos satisfactorios son obtenidos cuando se aplican
métodos de cálculo del déficit de presión que consideran la presión de
vapor saturada a la temperatura mínima, como presión de vapor real. | |
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S. RAES, D. y D. SMITH.
FAO Irrig. Drain. Paper Nº 56, 1998.
DELLA MAGGIORA, A.; GARDIOL, J.; IRIGOYEN, A. y
L. ECHARTE. Rev. de la Fac. de Agron. Tomo 17 Nº 1,123-126, 1997.
FILA, G.; BELLOCCHI, G.; ACUTIS, M. y M.
DONATELLI. European J. Agronomy 18: 369-372, 2003.
LYRA, G.; PEREIRA, A.R.; LYRA, G.; SEDIYAMA, G.;
SANTIAGO, A. y M. FOLEGATTI. Eng. Agr. V.24 N2:328-337, 2004. | |
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XIV Congresso Brasileiro de
Agrometeorologia
Agrometeorologia, Agroclimatologia e Agronegócio
18 a 21 de julho de 2005
Centro de Convenções da Unicamp - Campinas, SP |
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