Penman monteih

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Modelo de Penman – Monteith FAO56.
Dr. Samuel Ortega-Farias, CITRA

Esta ecuación fue presentada por primera vez en el año 1989 por Allen et al. y desde entonces ha recibido una amplia aceptación para estimar la ET0 (Ventura et al., 1999). La ecuación está definida para calcular la ET0 de una superficie extensa de pasto verde (festuca o alfalfa) de altura uniforme, en activo crecimiento, quecubre completamente el suelo y que permanece en óptimas condiciones de humedad de suelo. Además, considera los siguientes parámetros fijos: una altura de 0,12 m, una rugosidad de la cubierta vegetal que se opone a la transferencia de vapor (Zoh) igual al 10 % de la rugosidad que opone la cubierta vegetal al movimiento del viento (Zom), una altura del plano de referencia aerodinámico (d) igual a0,08 m, una resistencia de la cubierta vegetal (rcv) de 70 s/m y un albedo igual a 0,23. Estos parámetros fijos se basan en algoritmos relacionados con el índice de área foliar y rcv de pasto de una altura promedio (Allen et al., 1994, 1998).

Las ecuaciones para calcular la ra y la rcv han sido combinadas con el método Penman-Monteith para formar una sola expresión que describe la ET0 diaria deuna referencia de pasto hipotética tal como sigue (Allen et al., 1994, 1998) :

ETo =

0.408∆(Rn − G ) + γ

900 U 2 (es − ea ) T + 273 ∆ + γ (1 + 0.34U 2 )

(1)

donde ETo = evapotranspiración sobre un cultivo de referencia (mm/día); Rn = radiación neta en la superficie del cultivo (MJ/m2/día); G = flujo de calor del suelo (MJ/m2/día); T = temperatura promedio del aire a 2 metros de altura(°C); U2 = velocidad promedio diaria del viento a 2 metros de altura (m/s); es = presión de vapor en saturación (kPa); ea = presión de vapor actual (kPa); ∆= pendiente de la curva de presión de vapor versus temperatura (kPa/°C); γ = constante psicrométrica (kPa/°C).

A partir de la ecuación anterior la estimación de la ET0 horaria viene dada por la siguiente expresión (Allen et al., 1994):ETo =

0.408∆(Rn − G ) + γ

37 U 2 (es − ea ) T + 273 ∆ + γ (1 + 0.34U 2 )

(2)

donde ETo = evapotranspiración sobre un cultivo de referencia (mm/h); Rn = radiación neta en la superficie del cultivo (MJ/m2/h); G = flujo de calor del suelo (MJ/m2/h). Las otras variables y parámetros de la ecuación se describieron anteriormente.

Para asegurar la integridad de la estimación, lasmediciones climáticas se deben realizar a 2 metros de altura y no debe existir otro tipo vegetación que no sea el cultivo de referencia ya que eventualmente se podrían afectar las mediciones de temperatura y humedad relativa, provocando de esta manera estimaciones erróneas de la ET0 (Allen et al., 1994, 1998; Irmak et al., 2002; Ventura et al.,1999; Kite, 2000).

Con el propósito de evitar estimacionesdiarias erróneas, Allen et al., (1994, 1998) propone usar la ecuación (2) en áreas donde existan cambios sustanciales en la velocidad del viento, punto de rocío y nubosidad a lo largo del día, ya que estos cambios climáticos pueden causar promedios diarios falsos de la demanda evaporativa de la atmósfera durante partes del día, generando algún error en el cálculo de la ET0 diaria. Sin embargo, bajola mayoría de las condiciones, la aplicación de la ecuación (1) utilzando datos climáticos diarios promediados entregó resultados de alta calidad. Es así, como la ETo diaria obtenida de la suma de cálculos horarios fue de similar magnitud a la calculada usando la ecuación (1), observándose diferencias desde un 6 a un 1% (0,26 mm/día) si los datos climáticos presentan un buen comportamiento (Allenet al., 1994).

2

Comparaciones de la ecuación FAO – PM con la ecuación PM original efectuadas por Allen et al., (1994) en 11 localidades climáticas distintas sobre una cubierta vegetal de pasto de 0,12 m de alto, mostraron una equivalencia general para la nueva definición de ET0 al detectarse diferencias menores al 3 % entre ambos métodos con una pendiente igual a 1,00 y un r2 igual a...
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