The evapotranspiration (E) from a sugarcane plantation in the southeast Brazil was measured by the eddy-covariance method during two consecutive cycles. These represented the second (393 days) and third year (374 days) re-growth (ratoon). The total E in the first cycle was 829 mm, accounting for 69% of rainfall, whereas in the second cycle, it was 690 mm, despite the total rainfall (1353 mm) being 13% greater. The ratio of E to available energy, the evaporative fraction, exhibited a smaller variation between the first and second cycles: 0.58 and 0.51, respectively. The estimated interception losses were 88 and 90 mm, respectively, accounting for approximately 7% of the total rainfall. The sugarcane yield in the second cycle (61.5 ± 4.0 t ha À1 ) was 26% lower than the first cycle, as well as lower than the regional average for the third ratoon (76 t ha À1). The below average yield was associated with less available soil water at the beginning of the cycle, with the amount of rainfall recorded during the first 120 days of re-growth in the second cycle being 16% of that recorded in the first (203 mm).

Scientists predict that global agricultural lands will expand over the next few decades due to increasing demands for food production and an exponential increase in cropbased biofuel production. These changes in land use will greatly impact biogeochemical and biogeophysical cycles across the globe. It is therefore important to develop models that can accurately simulate the interactions between the atmosphere and important crops. In this study, we develop and validate a new process-based sugarcane model (included as a module within the Agro-IBIS dynamic agro-ecosystem model) which can be applied at multiple spatial scales. At site level, the model systematically under/ overestimated the daily sensible/latent heat flux (by À10.5% and 14.8%, H and kE, respectively) when compared against the micrometeorological observations from southeast Brazil. The model underestimated ET (relative bias between À10.1% and -12.5%) when compared against an agro-meteorological field experiment from northeast Australia. At the regional level, the model accurately simulated average yield for the four largest mesoregions (clusters of municipalities) in the state of São Paulo, Brazil, over a period of 16 years, with a yield relative bias of À0.68% to 1.08%. Finally, the simulated annual average sugarcane yield over 31 years for the state of Louisiana (US) had a low relative bias (À2.67%), but exhibited a lower interannual variability than the observed yields.

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Aos meus pais pela formação moral, incentivo e pelo exemplo de vida; a minha irmã "Dadá" por estar sempre ao meu lado me apoiando. Ao tio Turíbio Soares que me incentivou a continuar estudando e me apoiou desde o primeiro momento em São Paulo. A tia Alice Dupont Soares que me ajudou sempre que precisei com muita disposição e agilidade, principalmente com os artigos. Meu especial agradecimento à minha "Paixão" Nathalie T. Boiaski, por sua compreensão, companheirismo, carinho e apoio que foi fundamental nesta etapa de minha vida. Ao meu grande amigo e companheiro Ricardo Acosta por compartilhar seus conhecimentos através de nossas discussões e descontrações, dia a pós dia ou noite após noite. Sua presença foi valiosa durante todo o mestrado. Minha gratidão ao Professor Dr. Humberto Ribeiro da Rocha pela confiança em mim depositada. Sua orientação didática, compreensão, serenidade e visão científica permitiram o desenvolvimento desta dissertação e das idéias contidas nestas páginas. Ao Dr. Osvaldo Cabral pela ajuda essencial e constante ao longo do trabalho, principalmente na familiarização com os dados experimentais utilizados. As discussões durante as viagens de campo foram preciosas e me ajudaram a compreender um pouco mais das dificuldades inerentes de medidas micrometeorológicas. A Pr. Dra Leila M. Vespoli de Carvalho por sua disposição e boa vontade em discutir alguns resultados na etapa final deste trabalho, o que me estimulou muito e me levou a novas direções. A todos meus colegas de curso de mestrado, em especial a: Igor Cerqueira, Mariana Palagano e Maria Cristina Lemos pelo companheirismo e pelos momentos que compartilhamos durante o curso. Aos meus amigos Paulistas Hélber C. de Freitas e Eduardo G. Lopes pela dinâmica no dia-a-dia do LCB e pelo exemplo de profissionalismo. Ao esforço da equipe de Campo (Helber+Eduardo+Osvaldo Cabral+Marco Ligo) que está por trás de toda estrutura de coleta de dados, manutenção, testes de instrumentos, construção e logística das torres. Ao Prof. Dr. Edmilson Dias de Freitas que já me ensinava muito antes de ser professor. Também por revisar grande parte desta dissertação no último relatório do departamento, compensando os anteriores; e pela ajuda em vários momentos. substituiu o cerrado no último século e baseado na comparação do microclima em cada ecossistema, sugere-se que as mudanças de uso da terra associadas à expansão da cana-de-açúcar não explicam a variabilidade de longo prazo da temperatura. Apesar desta falta de evidência, verificou-se uma tendência de resfriamento da Tmax, significativa somente no inverno, que poderia ser resultante das queimadas de cana-de-açúcar.