Medidas e estimativas dos componentes do balanco de radiação sobre um cultivo de algodoeiro herbáceo irrigado.

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA

MEDIDAS E ESTIMATIVAS DOS COMPONENTES DO BALANÇO DE RADIAÇA.0 SOBRE UM CULTIVO DE ALGODOEIRO HERBÁCEO IRRIGADO.

GIRLENE FIGUEIREDO MACIEL

CAMPINA GRANDE - PB JUNHO - 1992

MEDIDAS E ESTIMATIVAS DOS COMPONENTES DO BALANÇO DE RADIAÇÃO SOBRE O CULTIVO DO ALGODÃO HERBÃCEO IRRIGADO

GIRLENE FIGUEIREDO MACIEL

DISSERTAÇÃO APROVADA COM DISTINÇÃO EM 14/7/92

PEDRO VIEIRA DE AZEVEDO O r i e n t a d o r

TANTRAVAHI VENKATA RAMANA RAO Membro

JOSÉ MARIA NOGUEIRA DA COSTA Membro

GIRLENE FIGUEIREDO MACIEL

MEDIDAS E ESTIMATIVAS DOS COMPONENTES DO BALANÇO DE RADIAÇÃO SOBRE UM CULTIVO DE ALGODOEIRO HERBÁCEO IRRIGADO.

Dissertação a p r e s e n t a d a ao c u r s o de Pós-graduaçáo em M e t e o r o l o g i a , da U n i v e r s i d a d e F e d e r a l da Paraíba, em c u m p r i m e n t o às exigências p a r a a obtenção do g r a u de M e s t r e .

AREA DE CONCENTRAÇÃO : AGROMETEOROLOGIÄ

PEDRO VIEIRA DE AZEVEDO ( O r i e n t a d o r )

CAMPINA GRANDE - PB JUNHO - 1992

D E D I C A T Ó R I A

Aos meus p a i s :

ANTONIO MARIANO MACIEL e TEREZINHA FIGUEIREDO MACIEL que não mediram esforços na formação m o r a l e i n t e l e c t u a l de seus f i l h o s .

E aos meus irmãos:

MARIA GORETH FIGUEIREDO GISEUDA FIGUEIREDO MACIEL GILVAN FIGUEIREDO MACIEL e GISÉLIA FIGUEIREDO MACIEL, d e d i c o e s t e t r a b a l h o .

AGRADECIMENTOS.

Ao P a i c e l e s t i a l , p e l o amparo e s p i r i t u a l nos momentos mais difíceis.

Ao p r o f . Dr. PEDRO VIEIRA DE AZEVEDO, p e l o empenho e dedicação na orientação d e s t e t r a b a l h o .

Ao p r o f . M.Sc. Mário de M i r a n d a V. B. R. Leitão, p e l o empenho na calibração e instalação dos i n t r u m e n t o s na área experimental»

Ao p r o f . M.Sc. José Espínola S o b r i n h o , p e l o i n c e n t i v o e a p o i o m a t e r i a l e de equipamentos da E s c o l a S u p e r i o r de Agronomia de Mossoró(ESAM), dado ao e x p e r i m e n t o de campo.

Aos p r o f s . Dr. TANTRAVAHI VENKATA RAMANA RAO e M.Sc. B e r n a r d o Barbosa da S i l v a p e l a s sugestões a p r e s e n t a d a s p a r a o a p r i m o r a m e n t o d e s t e t r a b a l h o . Ao Conselho N a c i o n a l de D e s e n v o l v i m e n t o Científico e Tecnológico(CNPq), p e l a a j u d a f i n a n c e i r a através de b o l s a de e s t u d o . Ao C e n t r o N a c i o n a l de P e s q u i s a do Algodão(CNPA/EMBRAPA), p e l o a p o i o m a t e r i a l e técnico na execução das a t i v i d a d e s e x p e r i m e n t a i s .

Aos p e s q u i s a d o r e s Ms. MALAQUIAS DA SILVA AMORIM NETO e JOSÉ RENATO P. CORTEZ, p e l a s sugestões e aquisição de m a t e r i a l j u n t o ao CNPA, p a r a a realização d e s t e t r a b a l h o .

Ao m e t e o r o l o g i s t a CLAUDEMIR BERNARDO DA COSTA e ao técnico em agropecuária WOLASTON LUCENA, p e l a a j u d a na c o l e t a dos dados d u r a n t e o período e x p e r i m e n t a l .

Aos p r o f e s s o r e s , funcionários e c o l e g a s de C u r s o , p e l o i n c e n t i v o e amizade.

Ao I n s t i t u t o Agronômico José A u g u s t o T r i n d a d e (IAJAT) d i r i g i d o p o r Bach. José A n t u n e s e g e r e n c i a d o p e l o m e s t r e de campo Sr. Armando, p o r c e d e r a área e x p e r i m e n t a l e p e l a a j u d a p r e s t a d a d u r a n t e a realização do e x p e r i m e n t o .

E, f i n a l m e n t e , a t o d a s as pessoas que d i r e t a ou i n d i r e t a m e n t e contribuíram p a r a a realização d e s t e t r a b a l h o .

R E S U M O

E s t a p e s q u i s a u t i l i z o u dados de e x p e r i m e n t o de campo c o n d u z i d o na Estação E x p e r i m e n t a l do IAJAT/DNOCS, no perímetro i r r i g a d o de São Gonçalo, Sousa-Pb. O b j e t i v o u acompanhar o comportamento do a l g o d o e i r o herbáceo(Gossypium h i r s u t u m , r . l a t i f o l i u m , c u l t i v a r CNPA p r e c o c e 1) c u l t i v a d o em condições de

2

xrrigaçáo numa p a r c e l a de 8.000m e espaçamento de l,0m e n t r e f i l e i r a s e 0,20m e n t r e covas. Os v a l o r e s medidos dos componentes do balanço de radiação f o r a m comparados àqueles o b t i d o s com o emprego de fórmulas empíricas c o n v e n c i o n a i s , v i s a n d o ao a j u s t e das equações de e s t i m a t i v a s às condições l o c a i s . A radiação s o l a r g l o b a l i n c i d e n t e e r e f l e t i d a ( R 3 ) e o s a l d o de radiação

(Rjq) f o r a m r e g i s t r a d o s de f o r m a contínua e medidos i n s t a n t a n e a m e n t e a i n t e r v a l o s de t r i n t a m i n u t o s . Foram também m o n i t o r a d a s , a i n t e r v a l o s horários, as t e m p e r a t u r a s dos termômetros de b u l b o seco e úmido, t e m p e r a t u r a da f o l h a g e m e as t e m p e r a t u r a s máxima e mínima diárias. A a l t u r a da c u l t u r a ( h ) e o índice de área f o l i a r ( I A F ) f o r a m d e t e r m i n a d o s a cada três d i a s .

A reflectância da vegetação v a r i o u de 0,14 no i n i c i o das observações a 0,25 no f i n a l da f a s e de c r e s c i m e n t o v e g e t a t i v o , d e c r e s c e n d o em s e g u i d a p a r a a t i n g i r 0,21 ao f i n a l do c i c l o da c u l t u r a . As m e l h o r e s e s t i m a t i v a s da radiação atmosférica (R^) f o r a m o b t i d a s com as equações que levam em consideração s i m u l t a n e a m e n t e a t e m p e r a t u r a do a r e a pressão p a r c i a l do v a p o r d'água no a r . A equação de Penman ( 1 9 4 8 ) , a p r e s e n t o u os m e l h o r e s r e s u l t a d o s na e s t i m a t i v a do s a l d o de radiação, p r i n c i p a l m e n t e quando a j u s t a d a às condições l o c a i s .

A B S T R A C T

T h i s r e s e a r c h employed d a t a f r o m a f i e l d e x p e r i m e n t c o n d u c t e d i n t h e IAJAT/DNOCS E x p e r i m e n t a l S t a t i o n , i n t h e i r r i g a t i o n s e t t l e m e n t o f São Gonçalo, Sousa-Pb. I t s o b j e c t i v e was t o s t u d y t h e b e h a v i o u r o f c o t t o n ( G o s s y p i u m h i r s u t u m r . l a t i f o l i u m , c u l t i v a r CNPA e a r l y 1) c r o p , grown u n d e r i r r i g a t e d

• i • 9 .

c o n d i t i o n s i n a 8.000m p l o t p l a n t e d i n a 1.00m row s p a c i n g and w i t h 0.20m between p l a n t s . The measured components o f t h e r a d i a t i o n b a l a n c e were compared t o t h o s e o b t a i n e d f r o m c o n v e n t i o n a l e m p i r i c a l f o r m u l a e , w i t h t h e p u r p o s e o f a d j u s t i n g t h e e s t i m a t i o n e q u a t i o n s t o t h e l o c a l c o n d i t i o n s . The g l o b a l s o l a r r a d i a t i o n (rS ) Í r e f l e c t e d s o l a r r a d i a t i o n ( R Í ; ) and n e t r a d i a t i o n ( % j ) were c o n t i n u o s l y r e g i s t e r e d and measured i n s t a n t a n e o u l y a t 30 m i n u t e i n t e r v a l s . H o u r l y measurements o f d r y and w e t b u l b t e m p e r a t u r e s , canopy t e m p e r a t u r e and maximum and minimum d a i l y t e m p e r a t u r e s were a l s o o b t a i n e d . The canopy h e i g h t ( h ) and l e a f a r e a i n d e x ( L A I ) were measured a t t h r e e days i n t e r v a l .

The canopy r e f l e c t a n c e v a r i e d f r o m 0.14 a t t h e b e g i n n i n g o f t h e g r o w i n g season t o 0.25 a t t h e end o f t h e g r o w n i n g phase and t h e n d e c r e a s e d t o 0.21 a t t h e end o f t h e c r o p c i c l e . The b e s t e s t i m a t e o f t h e a t m o s p h e r i c r a d i a t i o n ( R T ) • was o b t a i n e d f r o m t h o s e e q u a t i o n s w h i c h t a k e i n t o a c c o u n t s i m u l t a n e o u l y a i r t e m p e r a t u r e and w a t e r v a p o r p r e s s u r e i n t h e a i r . Penman's e q u a t i o n p r e s e n t e d t h e b e s t r e s u l t s f o r p r e d i c t i n g n e t r a d i a t i o n , e s p e c i a l l y when a d j u s t e d t o t h e l o c a l c o n d i t i o n s .

S U M A R ï 0

Página

1. INTRODUÇÃO 01 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 04

2 . 1 . Radiação S o l a r à S u p e r f i c i e 04 2.1.1. Equação do Balanço de Radiação à

Superfície 04 2.1.2. Radiação de Ondas C u r t a s I n c i d e n t e ... 05

2.1.3. Radiação de Ondas C u r t a s R e f l e t i d a 08

2.1.4. Radiação de Ondas Longas 10

3. MATERIAL E MÉTODOS 15 3.1. MATERIAL 15 3*1.1. E x p e r i m e n t o de Campo 15 3.1.1.1. Localização 15 3.1.1.2. C u l t u r a 15 3.1.1.3. I n s t r u m e n t o s 15 3.2. MÉTODOS . 17 3.2.1. Sistemática de Observação 17 3.2.2. T r a t o s C u l t u r a i s ... 17 3.2.3. Componentes do Balanço de Radiação de

Ondas C u r t a s f . 18 3.2.3.1. Radiação S o l a r I n c i d e n t e 18 í 3.2.3.2. Radiação S o l a r R e f l e t i d a j 19 3.2.3.3. C o e f i c i e n t e de Reflexão .! 20 í

Página

Ondas Longas 21 3.2.4.1. Radiação Térmica da A t m o s f e r a ... 21

3.2.4.2. Radiação Térmica da Superfície .. 22

3.2.5. S a l d o de Radiação 22 3.2.6. Relações e n t r e o S a l d o de Radiação, Radiação S o l a r I n c i d e n t e e o S a l d o de de Radiação de Ondas C u r t a s 25 3.2.7. Balanço de Radiação 25 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 27 4.1. Radiação S o l a r G l o b a l 27 4.1.1. E s t i m a t i v a da Radiação S o l a r G l o b a l 27 4.2. Determinação do C o e f i c i e n t e de Reflexão ( a l b e d o ) . 31 4 r 2 . 1 . Variação do a l b e d o ao l o n g o do C i c l o da C u l t u r a 31 4.2.2. Variação D i u r n a do A l b e d o 31

4.2.3. A l b e d o Para o Período de Completo D e s e n v o l v i m e n t o V e g e t a t i v o da C u l t u r a do

A l g o d o e i r o 34 4.2.4. E s t i m a t i v a do C o e f i c i e n t e de reflexão p a r a

a C u l t u r a do A l g o d o e i r o 38

4.3. Radiação Atmosférica 40 4.3.1. E s t i m a t i v a da Radiação de Ondas Longas da

A t m o s f e r a 40 4.4. S a l d o de Radiação 43

4.4.1. E s t i m a t i v a do S a l d o de Radiação com Base

Página

4.4.2. E s t i m a t i v a s do S a l d o de Radiação com Base

nas Equações de L i n a c r e (1968) 44 4.4.3. E s t i m a t i v a s do S a l d o de Radiação com Base

na Radiação S o l a r G l o b a l e no Balanço de

Radiação de Ondas C u r t a s 49 4.5. Balanço de Radiação Sobre a C u l t u r a 54

4.5.1. Variação D i u r n a dos Componentes do Balanço

de Radiação 54 4.5.2. Variação dos Componentes do Balanço de

Ra-diação ao l o n g o do C i c l o da c u l t u r a 57 5• CONCLUSÕES © • » o » © f l o o o e « « « « « o » ç * © » « « » o « 6 » e » o * o * » « » * » » « » 64

L I S T A D E F I G U R A S .

Página

F i g u r a I V . 1 - Modelo de regressão l i n e a r e n t r e os v a l o r e s de ~RQ/QQ e n/N, p a r a o período e x p e r i m e n t a l

de setembro a dezembro de 1989, em São

Gonçalo, Sousa-Pb 28 F i g u r a IV.2 - Variação e s t a c i o n a i da reflectância da

c u l t u r a de algodão herbáceo - v a r i e d a d e CNPA p r e c o c e 1 , c u l t i v a d o na região de Sousa-Pb 32 F i g u r a IV.3 Comportamento d i u r n o do a l b e d o do a l g o d o e i -r o na f a s e de c -r e s c i m e n t o v e g e t a t i v o 35 F i g u r a IV.4 Comportamento d i u r n o do a l b e d o do a l g o d o e i -r o na f a s e de flo-ração ... 36 F i g u r a IV.5 Comportamento d i u r n o do a l b e d o do a l g o d o e i -r o na f a s e de matu-ração 37 F i g u r a IV.6 - Relação e n t r e o a l b e d o e o ângulo z e n i t a l ,

p a r a a f a s e de c o m p l e t o d e s e n v o l v i m e n t o da c u l t u r a 39 F i g u r a IV.7 - Comparação de RN e s t i m a d o p e l a e q . ( 3 . 1 2 ) , a p a r t i r dos c o e f i c i e n t e s o r i g i n a i s , com R-^ medido . - - 45 F i g u r a I V . 8 - Comparação de RN e s t i m a d o p e l a e q . ( 3 . 1 2 ) , a p a r t i r dos c o e f i c i e n t e s l o c a i s , com R-^ medido 46

Página F i g u r a I V . 9 - Comparação de RN e s t i m a d o p e l a e q . ( 3 . 1 3 ) , a p a r t i r dos c o e f i c i e n t e s o r i g i n a i s , com R^ F i g u r a I V . 1 0 - Comparação de RN e s t i m a d o p e l a e q . ( 3 . 1 3 ) , a p a r t i r dos c o e f i c i e n t e s l o c a i s , com Rjj medido 48 F i g u r a I V . 11 - Comparação de RJJ estimado p e l a eq. de

L i n a c r e (1968 ) , com RN medido 50

F i g u r a I V . 1 2 a - Modelo de regressão l i n e a r e n t r e RN e Rg, p a r a o período e x p e r i m e n t a l de setembro à

dezembro de 1989, em São Gonçalo-Pb 52 F i g u r a I V . 1 2 b - Comparação de RN e s t i m a d o p e l a e q . ( 3 . 2 0 ) com RJJ medido 53 F i g u r a I V . 1 3 a - Modelo de regresáo l i n e a r e n t r e RN e o s a l d o de radiação de ondas c u r t a s 55 F i g u r a I V . 1 3 b - Comparação de RN e s t i m a d o , p e l a e q . ( 3 . 2 1 ) C OITI ^-]^[ dXClO * « Q o e o v o o o « « e c e e e » » « e o e » « * » 56 F i g u r a I V . 1 4 - Comportamento dos componentes do balanço

de radiação p a r a a condição de ceú c l a r o . 58 F i g u r a I V . 1 5 - Comportamento dos componentes do balanço

de radiação p a r a a condição de pouca

f i g u r a I V . 1 6 - Comportamento dos componentes do balanço de radiação p a r a a condição de a c e n t u a d a

n e b u l o s i d a d e 60 F i g u r a I V . 1 7 - Comportamento dos componentes do balanço

Página

de radiação p a r a a condição de ceú

P a g i n a

T a b e l a I V . 1 V a l o r e s mensais p a r a o período e x p e r i m e n -t a l dos c o e f i c i e n -t e s de regressão da eq. ( 3 . 2 ) , o b t i d o s p a r a São Gonçalo,

T a b e l a IV.2a - V a l o r e s dos c o e f i c i e n t e s de regressão da e q . ( 3 . 2 ) , o b t i d o s p a r a d i f e r e n t e s l o c a l i d a

-des e países (BRUTSAERT, 1984) ... 30 T a b e l a I V . 2 b - V a l o r e s dos c o e f i c i e n t e s de regressão da

e q . ( 3 . 2 ) , o b t i d o s p a r a d i f e r e n t e s l o c a l i d a

T a b e l a I V . 3 V a l o r e s do c o e f i c i e n t e de reflexão do a l g o -d o e i r o , o b t i -d o s p e l o s méto-dos A, B e C,

d e s c r i t o s a n t e r i o r m e n t e 40 T a b e l a IV.4 - V a l o r e s da radiação atmosférica (MJ/m ) ,

p a r a d i a s de ceú c l a r o , o b s e r v a d o s e e s t i m a d o s p o r d i f e r e n t e s relações empíricas com os c o e f i c i e n t e s empíricos o b t i d o s 1 oc a linen t e . . . . . . . . . . . o . . . . . . . . . . . . . . . o o . 42 T a b e l a I V . 5 - V a l o r e s da radiação atmosférica (MJ/rn ) , p a r a d i a s de ceú c l a r o , o b s e r v a d o s e e s t i m a d o s p o r d i f e r e n t e s relações empíricas com os c o e f i c i e n t e s empíricos o b t i d o s l o c a l m e n t e 42

Página

T a b e l a IV.6 - C o e f i c i e n t e s da equação de B r u n t ( 1 9 3 2 ) ,

e q . ( 3 . 7 ) , o r i g i n a i s e o b t i d o s l o c a l m e n t e .. 43 T a b e l a IV.7 - C o e f i c i e n t e s da equação de Penman ( 1 9 4 8 ) ,

e q . ( 3 . 1 2 ) , o r i g i n a i s e o b t i d o s l o c a l m e n t e . 44 T a b e l a I V . 8 - Variação e s t a c i o n a i dos componentes do

balanço de radiação em MJ/m 57 T a b e l a I V . 9 - Razões e n t r e os componentes do balanço de

I . I N T R O D U Ç Ã O

A c u l t u r a do a l g o d o e i r o , p a r a a região N o r d e s t e do B r a s i l , além de t r a d i c i o n a l , tem um e x p r e s s i v o s i g n i f i c a d o s o c i o -económico. Do p o n t o de v i s t a s o c i a l , p e l a ocupação d i r e t a e i n d i r e t a de uma enorme q u a n t i d a d e de p e s s o a l nos campos e nas c i d a d e s . Economicamente, p e l a sua contribuição p a r a a produção a g r i c o l a r e g i o n a l , sendo a i n d a a p r i n c i p a l c u l t u r a em área p l a n t a d a e c o n s t i t u i n d o - s e na p r i n c i p a l f i b r a v e g e t a l u t i l i z a d a na i n d u s t r i a têxtil.

Apesar da g r a n d e área c u l t i v a d a com algodão a contribuição da região N o r d e s t e em relação à produção n a c i o n a l a i n d a é pequena, s e r v i n d o apenas p a r a e q u i l i b r a r o mercado n a c i o n a l (SOUSA, 1 9 8 5 ) . A área p l a n t a d a com algodão no N o r d e s t e vem sendo r e d u z i d a s e n s i v e l m e n t e , h a j a v i s t a que no ano a g r i c o l a de 1976/77 r e p r e s e n t a v a 79% da área c o l h i d a e 35% da produção n a c i o n a l , e n q u a n t o que no ano a g r i c o l a de 1988/89 r e d u z i u p a r a 56% e 14%, r e s p e c t i v a m e n t e (SANTOS & BARROS, 1 9 9 1 ) . T a l redução é, p r i n c i p a l m e n t e , atribuída aos s e g u i n t e s f a t o r e s ; a) e s t r u t u r a de produção da c u l t u r a na região a i n d a m u i t o t r a d i c i o n a l ; b ) m a i o r p a r t e da área c u l t i v a d a em r e g i m e de s e q u e i r o ; c ) dispersão da p r a g a do b i c u d o (Anthonomus g r a n d i s , Bohema) p o r t o d a a região. Com o s u r g i m e n t o do b i c u d o , h o j e p r e s e n t e p r a t i c a m e n t e em t o d o s os campos c u l t i v a d o s com o a l g o d o e i r o , houve uma sensível redução da área p l a n t a d a e uma c o n s e q u e n t e b a i x a na produção, e x i g i n d o a implantação, a c u r t o p r a z o , de medidas necessárias ao c o n t r o l e da p r a g a .

D e n t r e o u t r o s f a t o r e s s ã o i m p r e s c i n d í v e i s , p a r a . s e o b t e r

bons r e n d i m e n t o s na c u l t u r a do a l g o d o e i r o s t e m p e r a t u r a s acima de 20^C, boa l u m i n o s i d a d e e adequado s u p r i m e n t o de água. 0 N o r d e s t e do B r a s i l é uma região propícia q u a n t o à t e m p e r a t u r a e l u m i n o s i d a d e , p a r a o c u l t i v o do a l g o d o e i r o . Quanto à precipitação, sua distribuição é m u i t o i r r e g u l a r com c o e f i c i e n t e s de variação s u p e r i o r e s a 30%, a t i n g i n d o às vezes até 50% nas áreas mais secas, causando sérios t r a n s t o r n o s à c o t o n i c u l t u r a , d e v i d o a escassez de água p r i n c i p a l m e n t e na época mais c r i t i c a do

seu c i c l o fenológico (SOUZA e t a l i i , 1 9 8 2 ) .

No r e g i m e de s e q u e i r o , a s s i m como nos c u l t i v o s i r r i g a d o s , quase nenhuma p e s q u i s a agrometeorológica com a c u l t u r a do algodão t e m s i d o c o n d u z i d a no s e n t i d o de a v a l i a r as interações e n t r e os f l u x o s r a d i a t i v o s e o p o n t o ótimo de eficiência fisiológica das p l a n t a s . Por i s s o , se f a z necessário que p e s q u i s a s sejam c o n d u z i d a s com esse i n t u i t o , v i s a n d o a v a l i a r , p o r exemplo, o i n c r e m e n t o da p r o d u t i v i d a d e com o uso bem d i m e n s i o n a d o da irrigação através da relação c u s t o - b e n e f i c i o .

Embora se t e n h a c o n h e c i m e n t o dos f a t o r e s climáticos que c o n t r o l a m ' as p e r d a s de água p e l a s p l a n t a s , a f e t a n d o consequentemente seu d e s e n v o l v i m e n t o e r e n d i m e n t o a g r i c o l a , é i m p o r t a n t e que se conheça o comportamento fisiológico das p l a n t a s c u l t i v a d a s sob c e r t a s condições atmosféricas. Os f a t o r e s a m b i e n t a i s são r e p r e s e n t a d o s p e l a t e m p e r a t u r a e e n e r g i a disponível p a r a os p r o c e s s o s metabólicos e fisiológicos que o c o r r e m no i n t e r i o r das p l a n t a s .

0 s a l d o de radiação pode s e r medido através de radiômetros e s p e c i a l i z a d o s ( s a l d o radiômetros). E n t r e t a n t o , na

prática t a i s medições se r e s t r i n g e m a e s t u d o s e x p e r i m e n t a i s . A radiação d i s p o n i v e l é, na m a i o r i a das v e z e s , e s t i m a d a p o r d i v e r s o s métodos. P o r t a n t o , é i m p o r t a n t e que se conheça o comportamento dos componentes do balanço de radiação e seus r e l a c i o n a m e n t o s com as p r o p r i e d a d e s r a d i a t i v a s da vegetação e do a r a f i m de se t e r condições de m e l h o r e s t i m a r o s a l d o de radiação que a f e t a d i r e t a m e n t e t o d o o m e t a b o l i s m o das p l a n t a s .

0 p r e s e n t e t r a b a l h o o b j e t i v o u o m o n i t o r a m e n t o d i u r n o e e s t a c i o n a i . dos f l u x o s de radiação s o b r e o a l g o d o e i r o herbáceo, c u l t i v a r CNPA p r e c o c e 1 , c u l t i v a d o nas condições semi-áridas do a l t o sertão da P a r a i b a , v i s a n d o a j u s t a r as equações de e s t i m a t i v a s dos componentes dos balanços de radiação de ondas c u r t a s e de ondas l o n g a s às condições l o c a i s e comparar os dados o b t i d o s através de medidas d i r e t a s , com os p r o v i n i e n t e s da utilização das fórmulas empíricas c o n v e n c i o n a i s .

2. REVISÜG BIBLIOGRÁFICA

2 . 1 . Radiação S o l a r à Superfície

A radiação s o l a r que c h e g a à superfície é de f u n d a m e n t a l importância p a r a o s p r o c e s s o s físicos que o c o r r e m n a i n t e r f a c e s o l o - a t m o s f e r a ? evapotranspiraçâo, f l u x o s de c a l o r sensível p a r a o s o l o e p a r a o a r e o u t r o s p r o c e s s o s , como a fotossíntese. A p e s a r de s u a g r a n d e importância n a a g r i c u l t u r a , a radiação s o l a r não é c o n t i n u a m e n t e m o n i t o r a d a em áreas com c u l t u r a s i r r i g a d a s . G e r a l m e n t e , r e s t r i n g e - s e às estações climatológicas' e a e s t i m a t i v a de s e u s componentes r e s t r i n g e - s e a e x p e r i m e n t o s agrometeorológicos c u j a s d i f i c u l d a d e s de m e d i d a s e r e g i s t r o s são atribuídas, p r i n c i p a l m e n t e , a d o i s f a t o r e s i a ) . h a b i l i d a d e no m a n u s e i o e calibração d o s i n s t r u m e n t o s e°, b) c u s t o s e l e v a d o s d o s e q u i p a m e n t o s .

2 . 1 . 1 . Equação do Balanço de Radiação à Superfície

0 s a l d o de radiação r e p r e s e n t a a diferença e n t r e o s f l u x o s de radiação que c h e g a e s a i da superfície c o n s i d e r a d a ?

% = RS U - « ) + RN L í2'1* onde: RN - s a l d o de radiação; - radiação s o l a r g l o b a l i n c i d e n t e ; a - c o e f i c i e n t e de reflexão? RW T - s a l d o de radiação em ondas l o n g a s .

2.1.2. RatSiaçao ria Quotas C u r t a s l a c i d o n t a

A radiação s o l a r que chega à superfície t e r r e s t r e , c o n s i s t e de ondas eletromagnéticas, c u j o s c o m p r i m e n t o s de ondas

s i t u a m - s e e n t r e 0,22 a 4,0 m i c r a ( f m ) .

Os s e r e s v i v o s , e s p e c i a l m e n t e os v e g e t a i s , são d i r e t o e grandemente i n f l u e n c i a d o s p e l a radiação s o l a r . Não só a q u a l i d a d e e s p e c t r a l da radiação s o l a r , mas também a sua i n t e n s i d a d e , desempenha p a p e l s i g n i f i c a t i v o no d e s e n v o l v i m e n t o morfológico das p l a n t a s .

Nem t o d a radiação s o l a r g l o b a l que chega à superfície é r e t i d a p e l o s o l o ou p e l a s p l a n t a s , mas p a r t e d e s t a é i m e d i a t a m e n t e r e f l e t i d a e p a r t e é r e i r r a d i a d a .

A eficiência na utilização da radiação s o l a r p e l a s c u l t u r a s d e v e r i a aumentar d e v i d o às mútiplas camadas de f o l h a s , mas normalmente i s s o é r e d u z i d o p o r duas razõest a) a superfície do s o l o não é completamente c o b e r t a p e l a s p l a n t a s , perdendo-se uma g r a n d e p a r t e da radiação? b ) e x i s t e m variáveis deficiências em água, n u t r i e n t e s m i n e r a i s , p e r d a s p o r doenças e t e m p e r a t u r a s desfavoráveis (MOTA, 1 9 8 3 ) .

ANGSTROM (1924) e s t a b e l e c e u uma relação e n t r e a radiação de ondas c u r t a s sob condições de ceú c l a r o e a razão de insolação, a q u a l f o i p o s t e r i o m e n t e m o d i f i c a d a p o r PRESCOTT ( 1 9 4 0 ) , com a substituição das condições de ceú c l a r o p e l a radiação que c h e g a r i a à superfície na ausência da a t m o s f e r a .

A radiação s o l a r à nível da superfície v a r i a com a l a t i t u d e , a l t i t u d e , ângulo s o l a r , c o b e r t u r a de nuvens, t u r b i d e z atmosférica e época do ano ( CHANG, 1968; MOTA, 1983 e CUNHA e t

a l i i , 1 9 8 9 ) .

Relações empíricas vêm sendo empregadas p a r a e s t i m a r a radiação s o l a r , p r i n c i p a l m e n t e p a r a l o c a i s onde só há r e g i s t r o s de insolação (KLAR, 1 9 8 4 ) . BLACK (1956) u t i l i z o u dados de radiação que c h e g a r i a à s u p e r f i c i e na ausência da a t m o s f e r a e da n e b u l o s i d a d e de 150 estações de vários países p a r a e s t i m a r a radiação s o l a r à s u p e r f i c i e . Também vêm sendo d e s e n v o l v i d o s p o r vários a u t o r e s modelos numéricos v i s a n d o e s t i m a r a radiação s o l a r global(ATWATER & BROWN ( 1 9 7 4 ) , c i t a d o s p o r ATWATER & BALL

( 1 9 7 8 ) ) . HOSTSLAG and VAN ULDEN ( 1 9 8 3 ) , usaram o modelo p r o p o s t o p o r KASTEN and CZEPLAK ( 1 9 8 0 ) , que depende da n e b u l o s i d a d e e de c o e f i c i e n t e s empíricos climáticos específicos do l o c a l , p a r a e s t i m a r a radiação s o l a r à s u p e r f i c i e em De B i l t - H o l a n d a , a p r e s e n t a n d o um e r r o médio quadrático de 46.7W/m p a r a d i a s com n < 0,25, 91,9W/m2 p a r a 0,25 < n < 0,75 e 86,3W/m2 p a r a d i a s com n > 0,75. Observações p r o v e n i e n t e s de a e r o n a v e s r e v e l a m que as nuvens podem a b s o r v e r em t o r n o de 30-40% do f l u x o s o l a r i n c i d e n t e (LIOU, 1 9 7 6 ) . THOMPSON (1976) p u b l i c o u um método empírico de e s t i m a t i v a da radiação s o l a r em relação a média diária de c o b e r t u r a de nuvens. SWIFT (1976) p u b l i c o u um modelo que l e v a em c o n t a t o d o s os e f e i t o s atmosféricos mas r e q u e r medições da radiação s o l a r próxima à superfície. Um modelo que r e q u e r l a t i t u d e , d a t a , inclinação e direção dos r a i o s s o l a r e s , e s t i m a t i v a da t r a n s m i s s i v i d a d e da a t m o s f e r a e c o b e r t u r a de nuvens, p a r a e s t a b e l e c e r uma e s t i m a t i v a da radiação s o l a r que chega à s u p e r f i c i e f o i d e s c r i t o p o r SATTERLUND and MEANS, ( 1 9 7 8 ) . BOISVERT e t a l i i (1990) usaram equações que i n c l u e m a precipitação diária e a t e m p e r a t u r a mínima p a r a e s t i m a r a

r a d i a ç ã o s o l a r g l o b a l em s e i s l o c a i s d o C a n a d á .

DRAKE (197 6) m o s t r o u que a radiação s o l a r que p e n e t r a na e p i d e r m e das f o l h a s é f o r t e m e n t e d i s p e r s a e, se não a b s o r v i d a p e l a água ou p i g m e n t o s a s s o c i a d o s com a f o t o s s i n t e s e , emerge s o b r e ambas s u p e r f i c i e s .

Comentários com r e s p e i t o aos c o e f i c i e n t e s a e b da relação de PRESCOTT ( 1 9 4 0 ) , podem s e r e n c o n t r a d o s em DRIEDGER and CATCHPOLE ( 1 9 7 0 ) , RIETVELD ( 1 9 7 8 ) , AZEVEDO e t a l i i ( 1 9 8 1 ) e MARTINEZ-LOZANO e t a l i i ( 1 9 8 4 ) . Também têm s i d o o b s e r v a d a s variações e s p a c i a i s e t e m p o r a i s , desses c o e f i c i e n t e s , e x p l i c a d a s como uma consequência da variação e s t a c i o n a i das condições e d e n s i d a d e de nuvens (FITZPATRICK and STERN, 1965? DRIEDGER and CATCHPOLE, 1970? DURAND, 1 9 7 4 ) , l a t i t u d e ( G L O V E R and McCULLOCH,

1958b) e a l t i t u d e ( D U R A N D , 1974 e NEUWIRTH, 1 9 8 0 ) .

LEITÃO e t a l i i (1990) e AZEVEDO e t a l i i ( 1 9 9 0 ) , d e t e r m i n a r a m p a r a a região de J u a z e i r o - B a , as c o n s t a n t e s de r e l a c i o n a m e n t o da radiação s o l a r g l o b a l com a radiação e x t r a t e r r e s t r e e a razão de insolação, c u j o s v a l o r e s médios são a=0,24 e /3=0,44 e um f a t o r de correlação de 88%, e s t a n d o de a c o r d o com os r e s u l t a d o s de d i v e r s o s a u t o r e s p a r a a mesma f a i x a de l a t i t u d e .

REDDY (1971) i d e a l i z o u uma expressão empírica p a r a e s t i m a r a radiação s o l a r , como função da l a t i t u d e , c o m p r i m e n t o do d i a , um f a t o r de correção l a t i t u d i n a l , um f a t o r de correção da estação do ano que depende do mês e do l o c a l , das h o r a s de b r i l h o s o l a r , números de d i a s chuvosos do mês, números de d i a s e umidade média diária do mês. Essa expressão f o i p o s t e r i o r m e n t e usada p o r ALMANZA and LOPEZ ( 1 9 7 8 ) , p a r a mapear a

r a d i a a a o s o l a r n o M é j c i a o .

2.1.3. Radiação de Ondas C u r t a s R e f l e t i d a

Para se e s t a b e l e c e r o balanço de radiação à s u p e r f i c i e , o c o e f i c i e n t e de reflexão é um parâmetro indispensável. 0 c o e f i c i e n t e de reflexão de uma s u p e r f i c i e v e g e t a d a é dependente da sua c o r , condições de umidade, d e n s i d a d e de c o b e r t u r a do s o l o , a r r a n j o f o l i a r , ângulo de inclinação do s o l , q u a n t i d a d e e t i p o de nuvens. A r e f l e t i v i d a d e g e r a l m e n t e aumenta com o b r i l h o v i s u a l da s u p e r f i c i e . ANGSTROM (1925) o b s e r v o u que d e p o i s de uma chuva o c o e f i c i e n t e de reflexão da grama de c o r c l a r a d e c r e s c e u de 0,32 p a r a 0,22. Os r a i o s s o l a r e s v e r t i c a i s g e r a l m e n t e produzem a l b e d o menor que os r a i o s oblíquos

ou i n c l i n a d o s . D a i o a l b e d o de uma dada s u p e r f i c i e s e r e l e v a d o após o n a s c e r e a n t e s do pôr-do-sol e b a i x o em t o r n o do meio d i a

(AYOADE, 1 9 8 3 ) .

A r e f l e t i v i d a d e de f o l h a s v a r i a com o comprimento de onda, m o s t r a n d o um minimo na f a i x a do e s p e c t r o visível e um máximo próximo ao i n f r a v e r m e l h o (MOTA, 1 9 8 3 ) . 0 c o e f i c i e n t e de reflexão da cana-de-açucar, no H a v a i , aumentou de 0,06 a 0,08 l o g o após a germinação, p a r a 0,16 a 0,18, d e p o i s do c o m p l e t o d e s e n v o l v i m e n t o do d o s s e l v e g e t a t i v o (CHANG, 1 9 6 1 ) .

DAVIES & BUTTIMOR (1969) a f i r m a m que o s i m p l e s c o n h e c i m e n t o do a l b e d o e do c o e f i c i e n t e de a q u e c i m e n t o não é s u f i c i e n t e p a r a se e s t i m a r o s a l d o de radiação' com base na radiação s o l a r . BUDIKO (1958) a f i r m o u que a reflectância ' da radiação de•ondas c u r t a s em um s o l o e s c u r o e úmido é de 1 1 % e de 20 a 25% num s o l o c o b e r t o com p l a n t a s de algodão. A reflectância

de urna c u l t u r a depende f o r t e m e n t e da elevação s o l a r e do ângulo formado e n t r e os r a i o s s o l a r e s e as superfícies das f o l h a s (IDSO, 1969; BLAD and BAKER, 1972; ROSS, 1 9 8 1 ; MOTA, 1983 e LEITÃO e t a l i i , 1989 ) . A variação d i u r n a do a l b e d o em função da elevação s o l a r p a r a o algodão é dada p o r RIJKS (1967) ( c i t a d o p o r BLAD and BAKER ( 1 9 7 2 ) ) . BLAD & BAKER (1972) e LEITÃO e t a l i i ( 1 9 8 9 ) , m o s t r a r a m que o a l b e d o da s o j a a p r e s e n t o u um v a l o r médio em t o r n o de 0.19 p a r a o p e r i o d o compreendido e n t r e o p l a n t i o e floração.

0 a l b e d o depende do t i p o de superfície, elevação s o l a r e e s p e c t r o de ondas curtas(PALTRIDGE and PLATT, 1 9 7 6 ) . Em um t r a b a l h o r e a l i z a d o com s o j a ANDRE and VISWANADHAM (1983) m o s t r a r a m que o a l b e d o v a r i o u com o d e s e n v o l v i m e n t o da c u l t u r a mas também, a p r e s e n t o u - s e i n v e r s a m e n t e r e l a c i o n a d o com a a l t u r a da c u l t u r a .

0 a l b e d o do algodão t e n d e a aumentar com o d e s e n v o l v i m e n t o da c u l t u r a , v a r i a n d o de 0,18 com o s o l o p r a t i c a m e n t e nú a 0.27 com a c u l t u r a a 1.15m de altura(FRITSCHEN,

1967) .

JACOBS and VAN PUL (1990) v e r i f i c a r a m que o a l b e d o médio diário e s t i m a d o a p a r t i r de médias de 15 m i n u t o s f o i 5% m a i o r que os v a l o r e s e s t i m a d o s com base na inclinação dos f l u x o s r a d i a t i v o s de ondas c u r t a s que chegam e saem da superfície.

0 a l b e d o pode d i f e r i r p a r a d i f e r e n t e s comprimentos de ondas. Para a radiação s o l a r , t e m s i d o r e l a t a d o v a l o r e s e n t r e 0,10 e 0,25 em áreas c u l t i v a d a s ( S H A W and DECKER, 1 9 7 9 ) .

O a l b e d o de uma superfície com vegetação é i n f l u e n c i a d o p o r vários f a t o r e s como; t i p o de vegetação, i n d i c e

de área f o l i a r , p e r c e n t a g e m d e c o b e r t u r a d o s o l o e ângulo z e n i t a l do Sol-(DAVIES and IDSO, 1 9 7 9 ) . Também é c o n h e c i d o v a r i a r com a distribuição e s p a c i a l da vegetação(altura, d e n s i d a d e , e t c ) , com o ângulo s o l a r e até c e r t o p o n t o com os componentes i n d i v i d u a i s da superfície(GATES, 1 9 6 4 ) . GAUSMAN e t a l i i (1969) d e m o n s t r a r a m que a e s t r u t u r a i n t e r n a das f o l h a s das p l a n t a s a f e t a a ordem de m a g n i t u d e e características da reflectância da superfície das

f o l h a s . Uma caracterização mais d e t a l h a d a da variação do a l b e d o com a umidade do s o l o f o i a p r e s e n t a d a p o r IDSO e t a l i i ( 1 9 7 5 ) .

Na a g r i c u l t u r a , o a l b e d o é de p a r t i c u l a r importância t e n d o em v i s t a sua influência no s a l d o de radiação de o n d a s . c u r t a s disponível na superfície da t e r r a p a r a a operação de p r o c e s s o s que consomem t a l e n e r g i a , corno a fotossíntese e a evaporação ( L I N G and ROBERTSON, 1 9 8 2 ) . Variação no ângulo s o l a r e e s t r u t u r a ~ ~ f i s i c a da superfície t e n d e a m o d i f i c a r o número das reflexões d e n t r o da camada v e g e t a t i v a e , p o r t a n t o , o t o t a l de radiação r e f l e t i d a (DIRMHIRN and BELT, 1 9 7 1 ) . O c o n h e c i m e n t o do a l b e d o e sua variação é m u i t o i m p o r t a n t e na t e n t a t i v a de se p r o g n o s t i c a r o s a l d o de radiação s o b r e uma superfície com base na radiação s o l a r , e s p e c i a l m e n t e quando se d e s e j a a l t a precisão

(NKEMDIRIM, 1 9 7 3 ) .

2.1.4. Radiação de Ondas Longas

A superfície da t e r r a , quando a q u e c i d a p e l a radiação s o l a r , t o r n a - s e e m i s s o r a de radiação de ondas l o n g a s . 0 t e r m o ondas l o n g a s deve-se ao f a t o que mais de 99% da radiação e m i t i d a p e l a superfície t e r r e s t r e está c o m p r e e n d i d a na f a i x a de

c o m p r i m e n t o de onda de 4,0 a 100 m i c r a . A radiação t e r r e s t r e é também c o n h e c i d a como radiação n o t u r n a , uma vez que é a p r i n c i p a l f o n t e r a d i a t i v a de e n e r g i a à n o i t e . Contudo, é i m p o r t a n t e } n o t a r que, a radiação i n f r a v e r m e l h a não é n e c e s s a r i a m e n t e t e r r e s t r e , já que os c o n s t i t u i n t e s atmosféricos também i r r a d i a m e n e r g i a nos c o m p r i m e n t o s de onda i n f r a v e r m e l h o s . Em segundo l u g a r , a radiação i n f r a v e r m e l h a o c o r r e t a n t o d u r a n t e o d i a q u a n t o à n o i t e . A i n t e n s i d a d e da radiação t e r r e s t r e pode s e r d e t e r m i n a d a p e l a L e i de S t e f a n - B o l t z m a n n : RL = e s ( JT s 4 ( 2 * 2 ) onde: e*s é a e m i s s i v i d a d e da superfície; çr, a c o n s t a n t e de S t e f a n -B o l t z m a n e Tg a t e m p e r a t u r a a b s o l u t a da superfície. Quase t o d a a radiação i n f r a v e r m e l h a e m i t i d a p e l a superfície t e r r e s t r e é a b s o r v i d a p e l a a t m o s f e r a . Os p r i n c i p a i s a b s o r v e n t e s d e s t a radiação, d e n t r e os c o n s t i t u i n t e s da a t m o s f e r a , são o v a p o r d'água, o dióxido de c a r b o n o e as nuvens, que absorvem radiação em p r a t i c a m e n t e t o d o s os c o m p r i m e n t o s de ondas do i n f r a v e r m e l h o .

Umá grande p a r t e da radiação a b s o r v i d a p e l a a t m o s f e r a é r e i r r a d i a d a em direção à superfície, e é denominada de contra-radiação. A i n t e n s i d a d e da radiação atmosférica(contra-radiação) v a r i a com a t e m p e r a t u r a do a r , v a p o r d'água c o n t i d o no a r e c o b e r t u r a de nuvens.

Na t e n t a t i v a de e s t i m a r a radiação térmica da

a t m o s f e r a , p a r a condições de céu, várias equações empiricás f o r a m a p r e s e n t a d a s p o r d i v e r s o s a u t o r e s . A equação de BRUNT (1932) é a

m a i s d i f u n d i d a e t e m p o r b a s e o u s o d a t e m p e r a t u r a d o a r e a pressão de v a p o r no a r . Mais t a r d e , usando somente dados de t e m p e r a t u r a do a r , s u r g i r a m duas expressões i d e a l i z a d a s • p o r SWINBANK (1963) e IDSO-JACKSON ( 1 9 6 9 ) . Recentemente, na década de 70, BRUTSAERT (1975) e SATTERLUND (1979) a p r e s e n t a r a m equações que usam a t e m p e r a t u r a e a pressão de v a p o r d'água no a r . T a i s equações p r e c i s a m s e r a j u s t a d a s l o c a l m e n t e p a r a m i n i m i z a r os e r r o s de e s t i m a t i v a da radiação atmosférica.

PALTRIDGE (1970) e IDSO ( 1 9 7 2 ) , usando a equação de I d s o & J a c k s o n , v e r i f i c a r a m que sob as condições e x i g i d a s p a r a seu u s o , os v a l o r e s o b s e r v a d o s da radiação atmosférica d u r a n t e o d i a f o r a m da ordem de 20W/m menor que os v a l o r e s e s t i m a d o s e m p i r i c a m e n t e , e d u r a n t e a n o i t e da ordem de 10W/m m a i o r . EXELL (1978) e n f a t i z a que p a r a o uso mais g e r a l , a equação de I d s o & J a c k s o n deve s o f r e r duas correções: a) d i u r n a , causada p e l a t a x a de variação v e r t i c a l da t e m p e r a t u r a próximo à superfície; b ) e f e i t o térmico da radiação das nuvens.

KUMAR (1982) a f i r m a que o s a l d o de radiação de ondas l o n g a s pode s e r e s t i m a d o com razoável precisão usando somente dados de t e m p e r a t u r a do a r , se o e f e i t o da n e b u l o s i d a d e f o r , de f o r m a c o n v e n i e n t e , e l i m i n a d o .

Gráficos da radiação n o t u r n a i n d i c a m que a razão de radiação (R/aT^) depende p r i m a r i a m e n t e do t o t a l de umidade precipitável em t o d a a t m o s f e r a (ELSASSER, 1942; BROOKS, 1 9 5 2 ) .

ANDERSON (1952) r e l a t a que o uso do v a p o r d'água t o t a l c a l c u l a d o com base em dados de r a d i o s s o n d a g e m não a p r e s e n t a r e s u l t a d o s 1 m e l h o r e s que o uso da pressão de v a p o r l o c a l na

correlação d a radiação noturna»

SHAW ( 1 9 5 6 ) , usando uma regressão l i n e a r , m o s t r o u a existência de uma e x c e l e n t e relação e n t r e o s a l d o de radiação e a radiação s o l a r , e n c o n t r a n d o uma correlação de 0,98 p a r a d i a s de céu c l a r o e 0,97 p a r a d i a s n u b l a d o s .

TANNER & PELTON (1960) e ROBINSON (1962)

r e l a t a r a m que mesmo em c u i d a d o s a s medições do s a l d o de radiação, o e r r o t i p i c o pode s e r de 10%. FRITSCHEN ( 1 9 6 5 ) , usando seu próprio.instrumento, a t r i b u i u ao acaso e r r o s de 13,96W/m2 p a r a médias de 15 m i n u t o s .

YAO & SHAW ( 1 9 6 4 ) , m o s t r a r a m que num e x p e r i m e n t o r e a l i z a d o com t r i g o o s a l d o de radiação v a r i o u c o n s i d e r a v e l m e n t e com o espaçamento e n t r e f i l e i r a s e com a d e n s i d a d e de p l a n t a s . AZEVEDO e t a l i i (1990) e n f a t i z a r a m que a e s t i m a t i v a do s a l d o de

radiação "~ em função apenas do balanço de radiação s o l a r (ondas c u r t a s ) é tão p r e c i s o q u a n t o em função do balanço c o m p l e t o (ondas c u r t a s e ondas l o n g a s ) o b t i d o através das equações de Penman e L i n a c r e . FRITSCHEN (1967) a f i r m a que a inclusão do t e r m o de radiação s o l a r r e f l e t i d a não m e l h o r a a e s t i m a t i v a do s a l d o de radiação. T a l f a t o f o i r e c e n t e m e n t e c o n f i r m a d o p o r AZEVEDO e t a l i i ( 1 9 9 0 ) . Uma expressão com razoável precisão pode s e r d e d u z i d a p a r a o s a l d o de radiação i n d e p e n d e n t e da radiação s o l a r g l o b a l , mas usando a radiação e x t r a t e r r e s t r e e as h o r a s de b r i l h o s o l a r p a r a uma c u l t u r a i r r i g a d a (LINACRE, 1 9 6 8 ) .

COSTA e t a l i i ( 1 9 8 8 ) , LEITÃO (1989) e AZEVEDO e t a l i i (1989) m o s t r a r a m que a equação de BRUNT ( 1 9 3 2 ) , m o d i f i c a d a p o r PENMAN ( 1 9 4 8 ) , quando d e v i d a m e n t e a j u s t a d a as condições

l o c a i s e d a c u l t u r a , a p r e s e n t a r e s u l t a d o s com e r r o padrão médio de e s t i m a t i v a 100% menor que a q u e l e s o b t i d o s com os c o e f i c i e n t e s o r i g i n a i s da equação.

AUBERTIN & PETERS (1961) mediram a captação da radiação p e l a s p l a n t a s e v e r i f i c a r a m que a distribuição e s p a c i a l • das p l a n t a s t e m um grande e f e i t o na q u a n t i d a d e de e n e r g i a

a b s o r v i d a p e l a s mesmas. DENMEAD e t a l i i ( 1 9 6 2 ) , usando vários s a l d o radiômetros em uma c u l t u r a de t r i g o , v e r i f i c a r a m que o espaçamento e n t r e f i l e i r a s menor que l.Om pode c a u s a r um aumento de 15 a 20% no p r o c e s s o fotossintético. Em g e r a l , o s a l d o de radiação aumenta com o e s c u r e c i m e n t o da superfície (HANKS e t a l i i , 1 9 6 1 ) .

O prognóstico do s a l d o de radiação pode s e r f e i t o com q u a l q u e r equação f i s i c a m e n t e embasada ou uma relação l i n e a r e n t r e o s a l d o de radiação (R^) e a radiação s o l a r g l o b a l (Rg) (DE JONG e t a l i i , 1 9 8 0 ) . JACKSON e t a l i i , (1985) m o s t r a r a m que o s a l d o de radiação o b t i d o com o método m u l t i e s p e c t r a l r e m o t o p r o d u z dados de boa concordância com os o b t i d o s usando os t r a d i c i o n a i s s a l d o radiômetros.

3 . JMATE K I At, S3 HÍ3TOBOS

3.1.'MATERIAL

3.1.1. E x p e r i m e n t o de Campo

3.1.1.1. Localização

0 e x p e r i m e n t o de campo f o i c o n d u z i d o numa área de aproximadamente 8.000m , do I n s t i t u t o Agronômico José A u g u s t o T r i n d a d e ( I A J A T ) , no perímetro i r r i g a d o de São Gonçalo, no município de Sousa ( L a t . 06^45'S; Long. 38^13'W e A l t . 233m), região semi-árida do a l t o sertão p a r a i b a n o .

herbáceo(Gossypium h i r s u t u m ) , c u l t i v a r CNPA p r e c o c e 1 . 0 p l a n t i o f o i r e a l i z a d o no d i a 02 de setembro de 1989, após o t e r r e n o t e r s i d o p r e p a r a d o em s i s t e m a de s u l c o s no s e n t i d o l e s t e - o e s t e , obedecendo um espaçamento de l,0m e n t r e f i l e i r a s e 0,20m e n t r e c o v a s . 3.1.1.2. C u l t u r a A c u l t u r a i m p l a n t a d a f o i o algodão 3.1.1.3. I n s t r u m e n t o s U t i l i z a d o s - Heliógrafo, p a r a r e g i s t r o de insolação; - Actinógrafo, p a r a r e g i s t r o de radiação s o l a r g l o b a l ; - Piranômetros E p p l e y , p a r a medida e r e g i t r o dos f l u x o s de radiação s o l a r g l o b a l e r e f l e t i d a ; - S a l d o radiômetros, _{p a r a} medida e

r e g i s t r o do s a l d o de radiação;

- A b r i g o agrometeorológico c o n t e n d o termômetros de b u l b o seco e úmido, de máxima e de mínima;

- B a t e r i a de d o i s evapotranspirômetros de lençol freático c o n s t a n t e , p a r a m e d i r a evapotranspiraçáo;

- Tanque evaporimétrico " c l a s s e A "; - Termômetro i n f r a v e r m e l h o ( T E L A T E M P ) ; - Porômetro de difusão(LI-1600); - Speedomax p a r a r e g i s t r o da radiação s o l a r g l o b a l e r e f l e t i d a ; -. Multímetro p a r a l e i t u r a da radiação s o l a r g l o b a l i n c i d e n t e , r e f l e t i d a e do s a l d o de radiação.

3.2. MÉTODOS 3.2.1. Sistemática de Observações As medições de radiação s o l a r i n c i d e n t e e r e f l e t i d a p e l a superfície da c u l t u r a , s a l d o de radiação, t e m p e r a t u r a do a r e t e m p e r a t u r a do termômetro de b u l b o úmido f o r a m e f e t u a d a s de f o r m a horária d u r a n t e t o d o o p e r i o d o e x p e r i m e n t a l ( 0 2 . 0 9 . 8 9 a 19.12.89) das 6:00 às 18:00 h o r a s . A insolação, os f l u x o s de radiação s o l a r i n c i d e n t e e r e f l e t i d a e o s a l d o de radiação f o r a m também r e g i s t r a d a s c o n t i n u a m e n t e do n a s c e r ao p o r - d o - S o l . A cada três d i a s , e f e t u o u - s e medidas de a l t u r a da c u l t u r a e i n d i c e de área f o l i a r e as l e i t u r a s com o porômetro f o r a m e f e t u a d a s d i a r i a m e n t e , nos horários das 9:00,

12:00 e 15:00 h o r a s .

3.2.2. T r a t o s C u l t u r a i s

Os t r a t o s c u l t u r a i s a p l i c a d o s f o r a m os c o n v e n c i o n a i s p a r a a c u l t u r a do a l g o d o e i r o , mantendo-se a c u l t u r a d u r a n t e t o d o o p e r i o d o e x p e r i m e n t a l em ótimas condições de d e s e n v o l v i m e n t o no que r e f e r e - s e a ação de e r v a s d a n i n h a s . Quanto ao c o n t r o l e de doenças e p r a g a s , além das n e c e s s i d a d e s de adubação, houve o acompanhamento de técnicos da EMBRAPA, p a r a que não se t o r n a s s e m f a t o r e s l i m i t a n t e s ao p l e n o d e s e n v o l v i m e n t o da c u l t u r a .

As irrigações f o r a m e f e t u a d a s a i n t e r v a l o s semanais de a c o r d o com as n e c e s s i d a d e s hídricas da c u l t u r a , m o n i t o r a d a s através dos evapotranspirômetros.

3.2.3» Componentes do Balanço de Radiação do Ondas C u r t a s

3.2.3.1. Radiação S o l a r i n c i d e n t e

a) Medxção de Rg

A radiação s o l a r i n c i d e n t e s o b r e a c u l t u r a f o i . medida com um piranômetro E p p l e y e r e g i s t r a d a c o n t i n u a m e n t e p o r um r e g i s t r a d o r speedomax d u r a n t e t o d o o p e r i o d o e x p e r i m e n t a l . Com a u x i l i o de um p l a n i m e t r o d e t e r m i n o u - s e a área r e g i s t r a d a nos d i a g r a m a s p a r a cada d i a e usando a expressão a b a i x o se o b t e v e a radiação s o l a r diária i n c i d e n t e . R | = A.C.FC ( 3 - 1 ) onde ; 1 . . — o c - é a radiação s o l a r dxária em MJ.m" ; RS 7 A - é a área r e g i s t r a d a p e l o speedomax em cm ; C - é a c o n s t a n t e do i n s t r u m e n t o ? Fç -•é um f a t o r de correção d e v i d o a declinação do S o l , p a r a o actinógrafo. b ) E s t i m a t i v a de R<L A e s t i m a t i v a da radiação s o l a r i n c i d e n t e à superfície f o i o b t i d a com base na razão de insolação e de radiação que c h e g a r i a à superfície na ausência da a t m o s f e r a , usando a expressão p r o p o s t a p o r PRESCOTT ( 1 9 4 0 ) .

RS = QS Ía + b( n / N ) 1 (3-2)

onde:

a t m o s f e r a (MJ. m""^ ) ;

n - insolação r e a l ( h o r a s ) ;

N - insolação máxima teórica(horas); "a" e "b" - são c o e f i c i e n t e s empíricos.

Os v a l o r e s de Qs e N f o r a m a v a l i a d o s usando as s e g u i n t e s expressões(SELLERS, 1 9 6 5 ) . Qs» [ (1440/nT)S0(d/d)2(H.sen$.senô+cos$.cos<5 .senH) ] ( 3 . 3 ) e N = ( 2 / 1 5 ) [ a r e . c o s (-tg<£. t g s ) + 0 . 8 3o] ( 3 . 4 ) onde: SQ - é a c o n s t a n t e s o l a r ; d - é a distância T e r r a - S o l p a r a um d e t e r m i n a d o d i a ; d - é a distância média T e r r a - S o l ; H - é o ângulo horário; <p - é a l a t i t u d e ; 6 - é a declinação do S o l . 3.2.3.2. Radiação S o l a r R e f l e t i d a ( R g O A radiação s o l a r r e f l e t i d a p e l a superfície da c u l t u r a f o i medida usando um piranômetro E p p l e y , i n s t a l a d o a c e r c a de 1,0m acima da vegetação cora a cúpula v o l t a d a p a r a d o s s e l v e g e t a t i v o . F o i também r e g i s t r a d a c o n t i n u a m e n t e p o r um r e g i s t r a d o r Speedomax d u r a n t e t o d o s os d i a s do e x p e r i m e n t o . Na determinação dos v a l o r e s d i u r n o s de Rg, o p r o c e d i m e n t e f o i análogo ao i t e m a n t e r i o r . Apos d e t e r m i n a r a área r e g i s t r a d a nos d i a g r a m a s p a r a cada d i a e a p l i c a r a expressão(3.1), f o r a m o b t i d o s os v a l o r e s d i u r n o s de Rg.

3 . 2 . 3 . 3 . C o e f i c i e n t e de Reflexão

Para a obtenção do c o e f i c i e n t e de reflexão da c u l t u r a f o r a m u t i l i z a d o s três métodos.

a) Para q u a l q u e r condição de n e b u l o s i d a d e N e s t e método a razão e n t r e a radiação s o l a r r e f l e t i d a ( R g ) e a radiação s o l a r i n c i d e n t e ( R g ) é o b t i d a com base nos t o t a i s d i u r n o s , ou s e j a s

a = R| /Rg" ( 3 . 5 )

b) Para condições de ceú c l a r o

Com e s t e método a razão e n t r e Rg e Rg é c a l c u l a d a l e v a n d o - s e em consideração os v a l o r e s o b s e r v a d o s a i n t e r v a l o s de t r i n t a m i n u t o s das 6s00 às 18s00 h o r a s p a r a os d i a s de céu c l a r o , com os q u a i s f o r a m o b t i d o s os v a l o r e s médios d i u r n o s p a r a os d i a s c o n s i d e r a d o s .

c ) Com base na dependência do ângulo z e n i t a l ( Z ) , p a r a o período em que o s o l o se e n c o n t r a v a p r a t i c a m e n t e c o b e r t o p e l a c u l t u r a

Por e s t e método o c o e f i c i e n t e de reflexão médio d i u r n o da c u l t u r a f o i o b t i d o a p a r t i r da regressão l i n e a r e n t r e a razão Rg /R^ e o ângulo z e n i t a l médio do S o l ( Z ) , usando os dados o b s e r v a d o s a i n t e r v a l o s de t r i n t a m i n u t o s de Rg , Rg e Z.

3.2.4. Componentes do Balanço de Radiação de Ondas Longas

3.2.4.1. Radiação Térmica da A t m o s f e r a ( R £ )

a) Determinação da Radiação Atmosférica

A radiação térmica da a t m o s f e r a f o i d e t e r m i n a d a com base na equação do balanço de radiação na s e g u i n t e f o r m a ; RL = RN + a Ts 4 - (Rg - Rg ) . ( 3 . 6 ) • o i onde: R£ em MJ.m .12horas ; RN - é o s a l d o de radiação; a - é a c o n s t a n t e de S t e f a n - B o l t z m a n n ; Ts - é a t e m p e r a t u r a da superfície da c u l t u r a . b) E s t i m a t i v a da Radiação Atmosférica No i n t u i t o de comparar os v a l o r e s de R-£ o b t i d o s p e l a a equação ( 3 . 6 ) com a radiação atmosférica e s t i m a d a p a r a os d i a s de céu c l a r o ( RL C C) , f o r a m u t i l i z a d a s as s e g u i n t e s expressões:

b . l . Equação de BRXMT ( 1 9 3 2 )

RL C C = ° T A4( ° '5 2 + 0,065Ve) ( 3 . 7 )

onde: e é a pressão p a r c i a l do v a p o r d'água no a r em mb.

b.2. Equação de SWINBANK (1963)

onde: Q = 3 . 1 2 8 x l 0 " "1 6 MJ.m"2. K""6, é a c o n s t a n t e p r o p o s t a p o r Swinbank.

b.3. Equação de IDSO-JACKSOH (1969)

RLCC = «*TA 4{1 ~ c . e x p [ - d ( 2 7 3 - TA)2] } ( 3 . 9 ) onde: "c" e " d " são c o n s t a n t e s empíricas, c u j o s v a l o r e s são 0,261

e 7 , 7 7 x l 0 ~4, r e s p e c t i v a m e n t e ; TA é a t e m p e r a t u r a a b s o l u t a do a r próximo a s u p e r f i c i e da c u l t u r a .

b.4. Equação de BRUTSAERT (1975)

RLCC = a TA 4[ 1 . 2 4 ( ea/ TA)1 / 7] (3.10)

onde ea é a pressão p a r c i a l do v a p o r d'água na t e m p e r a t u r a do a r .

b.5. Equação de SATTERLUND (1979) 4[ 1 . 0 8 - 1 . 0 8 e x p ( e (T a / 2 0 1 6) ) ] (3.11) LCC ~ FFAA 3.2.4.2. Radiação Térmica da S u p e r f i c i e a) Determinação da Radiação T e r r e s t r e A radiação t e r r e s t r e f o i d e t e r m i n a d a com base na L e i de S t e f a n - B o l t z m a n , e q . ( 2 . 2 ) , c o n s i d e r a n d o a e m i s s i v i d a d e da superfície i g u a l à u n i d a d e . 3.2.5. S a l d o de Radiação(R^) a) Medidas do S a l d o de Radiação As medições do s a l d o de radiação f o r a m e f e t u a d a s u t i l i z a n d o - s e d o i s s a l d o radiômetros. As medições não

f o r a m r e g i s t r a d a s c o n t i n u a m e n t e em d i a g r a m a s , mas f e i t a s de f o r m a p o n t u a l a cada t r i n t a m i n u t o s das 6:00 às 18:00 h o r a s d u r a n t e t o d o o p e r i o d o e x p e r i m e n t a l .

b) E s t i m a t i v a do S a l d o de Radiação

Foram usadas várias equações na e s t i m a t i v a do s a l d o de radiação, no i n t u i t o de comparar os r e s u l t a d o s o b t i d o s p o r essas equações:

b . l . Equação de PENíMAKf (1948)

RN= RS (! ~ «) -a T A 4 ( al ~ b i V e ) [ c + d ( n / N ) ] (3.12) A e q . ( 3 . 1 2 ) e s t i m a o s a l d o de radiação na

forma o r i g i n a l p r o p o s t a p o r PENMAN ( 1 9 4 8 ) . A mesma f o i a j u s t a d a às condições l o c a i s nos s e g u i n t e s t e r m o s :

- 0 t e r m o r e f e r e n t e ao balanço de radiação de ondas l o n g a s p a r a condição de ceú c l a r o , com a pressão p a r c i a l do v a p o r d'água c a l c u l a d a a p a r t i r das t e m p e r a t u r a s do a r e do termômetro de b u l b o úmido, observadas s o b r e a c u l t u r a .

- Os c o e f i c i e n t e s de correção da n e b u l o s i d a d e com a pressão p a r c i a l do v a p o r dfágua f o r a m c a l c u l a d o s a p a r t i r das t e m p e r a t u r a s do a r e do termômetro de b u l b o úmido, o b s e r v a d a s s o b r e a c u l t u r a .

Como a radiação s o l a r à superfície nem sempre é m o n i t o r a d a em áreas e x p e r i m e n t a i s , e f e t u o u - s e a substituição de Rs p e l a equação de P r e s c o t t na e q . ( 3 . 1 2 ) , r e s u l t a n d o em:

e - são os c o e f i c i e n t e s da equação de B r u n t ;

c e d são os c o e f i c i e n t e s que i n t r o d u z e m o e f e i t o da n e b u l o s i d a d e .

A pressão p a r c i a l do v a p o r d'água f o i c a l c u l a d a com base na fórmula de F e r r e i e a pressão de saturação do v a p o r d'água à t e m p e r a t u r a do termômetro de b u l b o úmido f o i o b t i d a através da equação de T e t e n s , e s c r i t a s r e s p e c t i v a m e n t e nas s e g u i n t e s f o r m a s : e ( ta) = es( tw) - 6 6 x l O "5( H - 1 1 5 x l O "5. tw) ( ta- tw) P (3.14) eg( tw) = 6 , 1 0 7 8 e x p [ ( 1 7 , 2 6 9 tw) / ( 2 3 7 , 3 + tw) ] (3.15) onde: e ( ta) - é a pressão p a r c i a l do v a p o r d'água à t e m p e r a t u r a do a r em mb;

eg( tw) - é a pressão de saturação do v a p o r d'água à t e m p e r a t u r a do termômetro de b u l b o úmido; P - é a pressão atmosférica l o c a l . b.2. Equação de L I N A C R E (1968) RN= ( 1 - a ) R | - 1 6 x l 0 -4[ 0 , 2 + 0 , 8 ( n / N ) ] ( 1 0 0 - Ta) (3.16) S u b s t i t u i n d o a t e m p e r a t u r a do a r próximo à superfície da c u l t u r a ( Ta) na e q . ( 3 . 1 6 ) p o r 5 0 x Rg , o b t e v e - s e a s e g u i n t e forma a l t e r n a t i v a : RN= R * [ 1.016 - a + 0 . 0 6 4 ( n / N ) ] - [ 0 . 0 3 2 + 0 . 1 2 8 ( n / N ) ] (3.17)

Como os dados de radiação s o l a r i n c i d e n t e à superfície nem sempre estão disponíveis, e v i s a n d o à

simplificação da. e q . ( 3 . 1 7 ) , u s o u - s e a equação de PRESCOTT ( 1 9 4 0 ) ; % = ^ s ta + b (n/N) ] [ 1 , 0 1 6 - a -I- 0,064 (n/N)] - [ 0 , 0 3 2 + 0 , 1 2 8 ( n / N ) ] ( 3 . 1 8 ) P o r último, c o n s i d e r a n d o que no p e r i o d o de c o m p l e t o d e s e n v o l v i m e n t o a c u l t u r a p r a t i c a m e n t e c o b r i a t o t a l m e n t e o s o l o , o a l b e d o pode s e r a s s u m i d o c o n s t a n t e e tomando a razão de insolação como o v a l o r médio p a r a t o d o o p e r i o d o e x p e r i m e n t a l , a e q. ( 3 . 1 8 ) t o r n a - s e ;

RN = Q s t a + b ( n / N ) ][ 1 . 0 1 6 - a + 0 . 0 6 4 ( n / N ) ]

- [ 0 . 0 3 2 + 0 . 1 2 8 ( n / N ) ] ( 3 . 1 9 )

3 . 2 . 6 . Relações e n t r e o s a l d o de radiação & a radiação s o l a r i n c i d e n t e e , o s a l d o de radiação e o s a l d o de radiação de o n d a s c u r t a s Com b a s e nos v a l o r e s p o n t u a i s o b s e r v a d o s , a i n t e r v a l o s de t r i n t a m i n u t o s , e s t a b e l e c e u - s e regressões l i n e a r e s e n t r e o s a l d o de radiação e a radiação s o l a r i n c i d e n t e e e n t r e o s a l d o de radiação e o s a l d o de radiação de o n d a s c u r t a s . RJJ = a + b. Rg ( 3 . 2 0 ) RN = a + b . R | ( l -a) ( 3 . 2 1 ) 3.2.7. Balanço de Radiação. U t i l i z o u - s e o s v a l o r e s o b s e r v a d o s a i n t e r v a l o s de t r i n t a m i n u t o s , p a r a f a z e r a análise do comportamento d i u r n o d o s componentes i n d i v i d u a i s do balanço de radiação, p a r a a l g u n s d i a s ,

sob condições v a r i a d a s de n e b u l o s i d a d e .

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

4 . 1 . Radiação S o l a r G l o b a l

4.1.1. E s t i m a t i v a da Radiação S o l a r G l o b a l

A radiação g l o b a l se c o n s t i t u e num parâmetro de importância f u n d a m e n t a l p a r a se e s t a b e l e c e r o balanço de radiação à superfície sendo, p o r t a n t o , indispensável o seu ' m o n i t o r a m e n t o . No e n t a n t o , nem sempre é possível a obtenção d i r e t a e contínua d e s t e parâmetro em áreas e x p e r i m e n t a i s ou até mesmo em estações meteorológicas, t e n d o em v i s t a que m u i t a s d e s t a s estações

somente r e g i s t r a m a duração do b r i l h o s o l a r e p a r a áreas e x p e r i m e n t a i s d i f i c i l m e n t e consegue-se o b t e r o i n s t r u m e n t o . No i n t u i t o de se e s t a b e l e c e r uma expressão p a r a a e s t i m a t i v a da radiação . s o l a r g l o b a l em São Gonçalo, u t i l i z o u - s e as h o r a s de b r i l h o s o l a r e a radiação s o l a r que chega no t o p o da a t m o s f e r a p a r a e f e t u a r a regressão l i n e a r e n t r e RgVQg e a razão de insolação(n/N), onde a radiação s o l a r g l o b a l ( R ^ ) e a insolação r e a l ( n ) f o r a m medidos na área, ao l o n g o do período e x p e r i m e n t a l . Para i s t o , f o i u t i l i z a d a a relação i n i c i a l m e n t e p r o p o s t a p o r ANGSTROM(1924) e p o s t e r i o r m e n t e m o d i f i c a d a p o r PRESCOTT(1940), e q . ( 3 . 2 ) . Os r e s u l t a d o s estão a p r e s e n t a d o s , p a r a cada mês e p a r a t o d o o período e x p e r i m e n t a l , na t a b e l a I V . 1 . Na f i g u r a I V . 1 , pode-se o b s e r v a r o comportamento e s t a c i o n a i de Rg/Qg c o n t r a n/N e sua r e s p e c t i v a r e t a de regressão. Pode-se a i n d a o b s e r v a r a dispersão dos p o n t o s ao l o n g o da r e t a , bem como a grande concentração de p o n t o s ( c e r c a de 70%) p a r a v a l o r e s de Rg/Qg > ° r5 e n/N > 0,7, i n d i c a n d o que, ao l o n g o do e x p e r i m e n t o ,

0.2G# 0.10 0.0 y = 0,276+Q,402x r'= 0,87 íüO 7Í0 Í2Õ ~ÊÕ AO ^50 £0 ?7Q T8Õ !9Õ TTOO n / N

Figura I V . l - Modelo de regressão l i n e a r e n t r e os valores de Rs/Qs e n/N, para o período e x p e r i m e n t a l de setembro a d e z e m -b r o de 1989. e m São Gonpalo. Sousa-P-b.

aproximadamente 7 0% dos d i a s a p r e s e n t a r a m condições de pouca ou nenhuma, n e b u l o s i d a d e . E s t a f i g u r a m o s t r a , também, que p a r a d i a s t o t a l m e n t e n u b l a d o s (n/N = 0,0) a radiação s o l a r que chega à superfície r e p r e s e n t a apenas 20% d a q u e l a que c h e g a r i a na ausência da a t m o s f e r a e não 28% como p r e c o n i z a o modelo. E v i d e n c i a , a i n d a , que o modelo de P r e s c o t t p a r a dados diários de Rg/Qg e n/N não é m u i t o p r e c i s o p a r a regiões e épocas do ano onde e quando predominam condições de a c e n t u a d a n e b u l o s i d a d e .

TABELA I V . 1

VALORES MENSAIS E PARA O PERÍODO EXPERIMENTAL DOS COEFICIENTES DE REGRESSÃO DA E O . ( 3 . 2 ) , OBTIDOS PARA SÃO GONÇALO,SOUSA-Pb. PERÍODO N2 DE DIAS a b Setembro 29 0,179 0,507 0,65 O u t u b r o 31 0,205 0,472 0,76 Novembro 30 0,286 0,408 0,90 Dezembro 19 0,273 0,441 0,89 Set. a Dez. 109 0,276 0,402 0,87

As t a b e l a s IV.2a e IV.2b mostram a l g u n s v a l o r e s das c o n s t a n t e s da e q . ( 3 . 2 ) p a r a d i f e r e n t e s países(BRUTSAERT,1984) e l o c a l i d a d e s do B r a s i l , r e s p e c t i v a m e n t e . Esses v a l o r e s i n d i c a m uma variação de a e n t r e 0,18 e 0,35 e de b e n t r e 0,33 e 0,55, com uma l e v e tendência de decréscimo de a e aumento de b com o aumento da l a t i t u d e . Para o período e x p e r i m e n t a l em São Gonçalo, os v a l o r e s d e t e r m i n a d o s p a r a a e b a p r e s e n t a m variações e n t r e 0,179 e 0,286, e de 0,408 a 0,507, r e s p e c t i v a m e n t e . E s t e s v a l o r e s quando comparados aos das t a b e l a s I V . 2 , realçam uma boa concordância.

VALORES DOS COEFICIENTES DE REGRESSÃO DA EQ.(3.2) OBTIDOS PARA DIFERENTES LOCALIDADES E PAÍSES(BRUTSAERT, 1 9 8 4 ) .

LOCALIDADE LAT. PERÍODO a b • REFERENCIA

A c e r a (Ghana) _.6° mensal 0,30 0,37 D a v i e s ( 1 9 6 5 ) Kano (Nigéria) 12° mensal 0,26 0,54 D a v i e s ( 1 9 6 5 ) D e l h i ( I n d i a ) 29° semanal 0,31 0,46 Yadav(1965) T a t e n o

(Japão) 36° diário 0,23 0,542 Kondo(1967)

Dodge C i t y

(Kansas,USA) 38° diário 0,188 0,539

Baker & Haines (1969) C l e v e l a n d

( O h i o , USA) 41° mensal 0,25 0,54

Baker & Haines (1969) Rothamsted

( E n g l a n d ) 52° mensal 0,18 0,55 Penman(1948)

TABELA I V . 2 b

VALORES DOS COEFICIENTES DE REGRESSÃO DA EQ.(3.2) OBTIDOS PARA DIFERENTES LOCALIDADES DO BRASIL.

LOCALIDADE LAT. r\ a b REFERENCIA São L u i z 2U3 2 ' p 0,26 0,33 Azevedo e t a l l i 1981 T e r e s i n a 5°05' 0,31 0,37 Azevedo e t a l l i 1981 R e c i f e 8U0 3 ' 0,30 0,38 Azevedo e t a l l i 1981 S a l v a d o r 13° 0,29 0,39 Azevedo e t a l i i 1981 C a r a v e l a s 1 7u4 4 ' ri 0,28 0,41 Azevedo e t a l i i 1981 Viçosa 2 0u4 5 ' 0,23 0,38 V i a n e l l o (1981) P i r a c i c a b a 2 2u4 2 ' 0,26 0,51 Ometo (1981) P e l o t a s 3 1J5 2 ' 0,35 0,46 Mota (1981) 30

4.2. Doto i^tí-i i sri n <~j a. o tio Coaíicienta cio Reflexão ( a l b e d o )

4.2.1. Variação do A l b e d o ( a ) ao Longo do C i c l o da C u l t u r a

A f i g u r a IV.2 a p r e s e n t a o comportamento do a l b e d o ao l o n g o do c i c l o da c u l t u r a , as irrigações e f e t u a d a s e as precipitações o c o r r i d a s desde o p l a n t i o ( 0 2 / 0 9 / 8 9 ) até o f i n a l do período de observações ( 1 9 / 1 2 / 8 9 ) . Observa-se que l o g o após o p l a n t i o , quando o s o l o e n c o n t r a v a - s e t o t a l m e n t e d e s c o b e r t o , o a l b e d o a t i n g i u os menores v a l o r e s ( 1 4 % ) . Em s e g u i d a , à medida que a c u l t u r a f o i se d e s e n v o l v e n d o e c o b r i n d o p r o g r e s s i v a m e n t e o s o l o , o a l b e d o f o i aumentando até a t i n g i r o v a l o r máximo ( 2 5 % ) , ao f i n a l da f a s e de d e s e n v o l v i m e n t o v e g e t a t i v o , com um índice de área f o l i a r máximo em t o r n o de 7. A p a r t i r de então, o a l b e d o e s t a b e l e c e u - s e p r a t i c a m e n t e c o n s t a n t e p o r um período de t r e z e d i a s com v a l o r médio de 24%. Depois d e c r e s c e u até a t i n g i r o v a l o r de 2 1 % ao f i n a l das observações. Ao l o n g o do e x p e r i m e n t o , o a l b e d o a p r e s e n t o u flutuações, com v a l o r e s s u p e r i o r e s nos d i a s a n t e r i o r e s às irrigações e reduções médias de s e i s p o n t o s p e r c e n t u a i s nos d i a s p o s t e r i o r e s às irrigações i n d i c a n d o , d e s t a

f o r m a , a variação de a com o e s t a d o de e s t r e s s e hídrico das p l a n t a s . No período c o r r e s p o n d e n t e ao f i n a l da f a s e de floração e

início da f a s e de maturação, o a l b e d o m o s t r o u - s e pouco variável d e v i d o , p r i n c i p a l m e n t e , a pequena variação no índice de área f o l i a r e no e s t a d o de turgência das f o l h a s .

4.2.2. Variação D i u r n a do A l b e d o

A variação d i u r n a do a l b e d o é m o s t r a d a nas f i g u r a s I V . 3 , IV.4 e I V . 5 , p a r a os d i a s a n t e r i o r e p o s t e r i o r às

<>

[< . CRESCIMENTO — >|c- FLORAÇÃO *{<—VEGETATIVO 10 20 — S e t e m b r o — 30 10 2 0 D e z e m b r o - - — 31 MATURAÇÃO 1 (Período de Observações)

FIG. IV.2. Variação estaciona! da refletancia da cultura de algodão herbdcea - variedade precoce. Experimento de São Gonçalo - Pb, 1 9 8 9 .