Análisis de los métodos de estimación de evaporación y evapotranspiración a las condiciones locales de la ciudad de Córdoba

Abstract

Para optimizar el manejo de los recursos hídricos y ecosistemas acuáticos continentales se requieren cada día estimaciones más precisas de la Evaporación y la Evapotranspiración Potencial. El presente trabajo tiene por objetivo comparar distintos procedimientos de estimación de la Evaporación y la Evapotranspiración Potencial, tanto a escala diaria como mensual, a fin de determinar aquellos que mejor se adaptan a las condiciones locales de la ciudad de Córdoba. Asimismo, otro objetivo es incorporar el efecto de las nubes en dichas estimaciones, por considerarse que, de esta forma, los métodos se adaptan a las condiciones reales de la atmósfera. Los valores de Evaporación y Evapotranspiración Diarias y Mensuales (calculados a partir de datos de irradiancia estimados para días con cielo limpio y despejado) fueron contrastados con las mediciones realizadas en un Tanque de Evaporación Clase A. El método de HARBECK resultó el más cercano estadísticamente a las mediciones reales de Evaporación Diaria, mientras que el de LUNGEON lo fue para la Evaporación Mensual. De la misma manera, los métodos de TURC, PENMAN y FAO-PENMAN-MONTEITH, fueron los correspondientes para Evapotranspiración Potencial Diaria, mientras que TURC, PENMAN-MONTEITH, FAO-PENMAN-MONTEITH y GARCIA y LOPEZ resultaron sin diferencias significativas en la estimación de la Evapotranspiración Potencial Mensual. Se decide entonces recomendar los métodos de TURC y FAO-PENMAN-MONTEITH a los fines de estimar la Evapotranspiración Potencial por ser los métodos comunes cuyas estimaciones son adecuadas tanto a escala diaria como mensual. Incluyendo el efecto de las nubes sobre el término radiativo en aquellos procedimientos que lo incorporan, se procedió a repetir las estimaciones de Evaporación y Evapotranspiración Potencial. Los valores calculados (incorporando, esta vez, datos de irradiancia medidos tanto para días limpios y despejados, como con presencia de nubes) fueron, nuevamente, contrastados con las mediciones realizadas en el Tanque de Evaporación clase A. El análisis estadístico permitió recomendar los métodos de PENMAN, TURC, PENMAN-MONTEITH y FAO-PENMAN-MONTEITH como aquellos que, con más precisión, estiman la Evapotranspiración Potencial Diaria, mientras que sólo los tres últimos resultaron adecuados para la Evapotranspiración Potencial Mensual. Se decide entonces recomendar los métodos de TURC y FAO-PENMAN-MONTEITH a los fines de estimar la Evapotranspiración Potencial por ser los métodos comunes cuyas estimaciones son adecuadas tanto a escala diaria como mensual con un mejor rendimiento estadístico cuando son comparados con las estimaciones de tanque. Sin embargo, no existe ninguna ganancia cuando se considera el efecto de las nubes en el único método de estimación de la Evaporación Diaria y Mensual (PENMAN) que tiene en cuenta la radiación pues tiene diferencias muy significativas con las mediciones en tanque. En conclusión, a los fines de brindar un aporte en la optimización del consumo del agua en la ciudad de Córdoba, el trabajo recomienda los métodos de estimación de la Evaporación y Evapotranspiración Potencial que mejor ajustan las medidas y estimaciones respectivas cuando comparadas con las mediciones en tanque de evaporación clase A.

In order to optimize the use of hydrological resources and continental aquatic systems, better estimations of Evaporation and Potential Evapotranspiration are required. The objective of the present work is to compare the different procedures to estimate the daily and monthly Evaporation and Potential Evapotranspiration in order to determine which of these adapt better to the local conditions of Córdoba city. Another objective is to incorporate the cloud effect in those estimations in order to adapt the methods to the real conditions of the atmosphere. The daily and monthly values of Evaporation and Potential Evapotranspiration (calculated with irradiance estimated data of clear day) were compared with measurements in Class A pan evaporation. The statistical analysis allows identifying the HARBECK and the LUNGEON methods as the most precise methods to estimate daily and monthly Evaporation, respectively. In the same way, TURC, PENMAN and FAO-PENMAN-MONTEITH methods were identifying as the best methods to estimate daily Potential Evapotranspiration, and TURC, PENMAN-MONTEITH, FAO-PENMAN-MONTEITH and GARCIA and LOPEZ did not present significant difference in the estimate values of monthly Potential Evapotranspiration. Therefore, the TURC and FAO-PENMAN-MONTEITH methods are recommended to estimate the Potential Evapotranspiration since they are the methods with suitable daily and monthly estimations. The estimated values of the Evaporation and Potential Evapotranspiration were recalculated with the inclusion of the cloud effect. This effect was including in those procedures that take into account the radiative term. The calculated values (using measured irradiance data of clear and cloudy days) were compared with the data of Class A pan evaporation. The statistical analysis allows recommending the PENMAN, TURC, PENMAN-MONTEITH and FAO-PENMAN-MONTEITH methods as the most precise methods to estimate the daily Potential Evapotranspiration, while only the last three were suitable to estimate the monthly Potential Evapotranspiration. The TURC and FAO-PENMAN-MONTEITH methods are recommended to estimate the Potential Evapotranspiration because are the methods with suitable estimations in daily and monthly scale, and present a better statistical performance when they are compared with the pan estimations. However, the inclusion of the cloud effect was unsuccessful to estimate the daily and monthly evaporation because the only method (PENMAN) which takes into account the radiation term has significant differences with the pan measurements. In conclusion, in order to provide a contribution to the optimization in the water consumption of Córdoba City, this work recommends those methods which estimate the Evaporation and the Potential Evapotranspiration that fit better to the measurements and to the corresponding estimations when are compared with measurements of Class A pan evaporation.