Evapotranspiração regional utilizando o SEBAL em condições de relevo montanhoso

Abstract

O Surface Energy Balance Algorithms for Land SEBAL é um algoritmo para geração dos mapas de evapotranspiração para grandes áreas. É processado por meio de passos computacionais, que predizem um balanço completo da radiação e da energia sobre a superfície da Terra. Utiliza imagens coletadas pelo sensor TM Landsat ou outro sensor que colete comprimentos de onda na região do infravermelho refletivo e termal. O presente trabalho teve como objetivos estimar os componentes do balanço de radiação e de energia à superfície (fluxo de calor sensível; fluxo de calor no solo e fluxo de calor latente); determinar a evapotranspiração instantânea (horária) na região de estudo, por meio do uso do algoritmo SEBAL, utilizando ferramentas do sensoriamento remoto para as imagens considerando condições de relevo plano e relevo montanhoso, fazendo-se o uso da normalização topográfica; e comparar os valores estimados pelo SEBAL com os obtidos na estação climatológica por meio do programa computacional Reference Evapotranspiration Calculation Software REF-ET. Na região de estudo, foram obtidas três cenas do sensor TM Landsat 5, nas datas de 20/06/2003, 24/09/2003 e 22/06/2004. As imagens utilizadas foram compostas por sete bandas espectrais. Os valores encontrados para o saldo de radiação, fluxo de calor no solo, fluxo de calor sensível e fluxo de calor latente foram coerentes com os encontrados na literatura. Os valores estimados pelo SEBAL perante os valores obtidos pela estação climatológica acompanharam a tendência, sendo esses valores menores no mês de junho em relação a setembro, porém os valores de evapotranspiração horário diferiram quanto aos métodos empregados para sua estimativa (REF-ET e SEBAL). Recomenda-se efetuar estudos quanto às variáveis de entrada nos processos de cálculos, obtendo dados de campo e calibrando-os para que sejam validados, obtendo um algoritmo que forneça dados de evapotranspiração próximos ao valor real e de maior confiabilidade e precisão.

SEBAL Surface Energy Balances Algorithms for Land - is an algorithm for creation of evapotranspiration maps for large areas. SEBAL is processed through steps to predict a complete solar radiation and energy balance on the Earth surface. It uses images collected by TM Landsat sensor or any other sensor that collect wavelengths in the region of the reflective infrared and thermal bands. The present work was carried out to estimate the components of the solar radiation balance and the surface energy (sensible heat flux; soil heat flux and latent heat flux); to determine the instantaneous (hourly) evapotranspiration in the area of study through the use of the SEBAL algorithm and the tools of the remote sensing for images of flat terrain conditions and mountainous relief, using the topographical normalization and to compare them with the values estimated by SEBAL with the values obtained from the climatological station data through the REF-ET program - Reference Evapotranspiration Calculation Software. In the area in study were obtained a scene of the TM Landsat 5 sensor, for the dates of 20/06/2003, 24/09/2003 and 22/06/2004. The used images areas are composed by seven spectral bands. The values found for the radiation balance, soil heat flux, sensible heat and latent heat fluxes were consistent to the values found in the literature. The values estimated by SEBAL compared to the values obtained from the climatological station accompanied the tendency, but with smaller values for the month of June in relation to September, and the values of hourly evapotranspiration differed as for the employed methods for it estimate (REF-ET and SEBAL). It is recommended to make studies of the input variables in the process of calculations with field data for validation and to obtain an algorithm that supplies data for actual evapotranspiration with more reliability and precision.