Assessment of the SiSPAT SVAT Model for Irrigation Estimation in South-East France

Braud, Isabelle; Tilmant, François; Samie, René; Goff, Isabelle Le

doi:10.1016/j.proenv.2013.06.083

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“…( 2 H2O or H2 18 O) to a new level and will lead to improved parameterization for a novel generation of models (we spare modelling approaches in this review, but refer to recent developments, e.g. Braud et al, 2013Braud et al, , 2009Dubbert et al, 2014;Hirl et al, 2019;Kuppel et al, 2018). The same is true for isotopic mixing models.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

X Water Worlds and how to investigate them: A review and future perspective on <i>in situ</i> measurements of water stable isotopes in soils and plants

Beyer

Dubbert

2019

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Abstract. The number of ecohydrological studies involving water stable isotopes has been increasing steadily due to technological (i.e. field deployable laser spectroscopy and cheaper instruments) and methodological (i.e. tracer approaches or improvements in root water uptake models) advances in recent years. This enables researchers from a broad scientific background to incorporate water isotope-based methods into their studies. Several isotope effects are currently not fully understood, but essential when investigating root water uptake depths of vegetation and disentangle isotope processes at the soil-vegetation-atmosphere continuum. In particular different viewpoints exist on i) extraction methods for soil and plant water and methodological artefacts potentially introduced by them; ii) the pools of water measured with those methods and iii) spatiotemporal issues related with water stable isotope research. In situ methods have been proposed as an innovative and necessary way to address these issues and are required in order to disentangle isotope effects and take them into account when studying root water uptake depths of plants and for studying soil-plant-atmosphere interaction based on water stable isotopes. Herein, we review the current status of in situ measurements of water stable isotopes in soils and plants, point out current issues and highlight potential for future research. Moreover, we put a strong focus and incorporate practical aspects into this review. Finally, we propose an integrated methodology for measuring both soil and plant water isotopes when carrying out studies at the soil-vegetation-atmosphere interface. For all in situ methods, extreme care needs to be taken particularly during set-up in order to obtain reliable data. In situ methods for soils are well established. For transpiration, reliable methods also exist but are not common in ecohydrological field studies due to the required effort. Little attention has been payed to in situ xylem water isotope measurements. Research needs to focus on improving and further developing those methods. There is a need for a consistent and combined (soils and plants) methodology for ecohydrological studies. Such systems should be designed and adapted to the environment to be studied. We further conclude that many studies currently might not rely on in situ methods extensively because of the technical difficulty. Hence, future research needs to aim on developing a simplified approach that provides a reasonable trade-off between practicability and precision/accuracy.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

X Water Worlds and how to investigate them: A review and future perspective on <i>in situ</i> measurements of water stable isotopes in soils and plants

Beyer

Dubbert

2019

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“…Por exemplo, o modelo Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme (BATS) (Dickinson et al, 1993;Pereira et al, 2010;Neves et al, 2011) necessita de 27 parâmetros, dos quais 16 relacionados à vegetação e oito ao solo, além da umidade inicial. Por outro lado, o modelo Simple Soil-Plant-Atmosphere Transfers (SiSPAT) baseado em processos físicos, tais como as trocas acopladas de calor e água (líquida e vapor) no solo (Braud et al, 1995;Braud et al, 2013;Soares et al, 2013, Amazonas et al, 2015. Esse modelo necessita da especificação de cerca de 60 parâmetros (número dependente da descrição do solo).…”

Section: Introductionunclassified

Sensibilidade do modelo SiSPAT em área de brejo de altitude no Nordeste do Brasil

Soares

Antonino²,

Lima³

et al. 2016

J. Env. Anal. Progr.

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A compreensão e a quantificação das trocas de água e de energia são importantes para propósitos meteorológicos, agronômicos e hidrológicos. Os processos biofísicos envolvidos nessas trocas são numerosos e complexos, dificultando sua medição direta em grandes áreas, de forma contínua e num grande intervalo de tempo, devido ao grande número de equipamentos e recursos envolvidos. Desse modo, foram concebidos modelos que descrevem essas trocas de massa e de calor no sistema Solo-Vegetação-Atmosfera, os chamados modelos SVATs. O SiSPAT (Simple Soil-Plant-Atmosphere Transfer) é um desses modelos e o mesmo foi muito utilizado nas condições ambientais da Europa. Assim sendo, este trabalho teve como objetivo determinar a sensibilidade do modelo SiSPAT a oito parâmetros relativos a vegetação, para uma cultura de mamona, e a 4 parâmetros relativos à caracterização hídrica do solo. Os componentes do balanço de energia e a evapotranspiração acumulada foram utilizados como dados de resposta. Dentre os parâmetros da vegetação o índice de área foliar foi o que apresentou maior influência nos valores calculados pelo modelo SiSPAT. O modelo mostrou-se mais sensível as variações nos parâmetros relativos ao solo, sendo o parâmetro n o de maior influência. O fluxo de calor sensível foi o dado de saída analisado mais sensível.

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“…É nesse cenário que surgiram os modelos SVAT's (Soil Vegetation Atmosphere Transfer -Transferência de água e calor no sistema solovegetação-atmosfera). Existem diversos modelos que simulam as trocas de água e energia no sistema solo-planta-atmosfera (Soares, 2009;Alves et al, 2012;Braud et al, 2013). Dentre os vários modelos existentes, o SiSPAT (Simple Soil Plant Atmosphere Transfer Model) destaca-se pelo relevante detalhamento físico do sistema solo-planta-atmosfera e vem sendo utilizado em várias condições de clima e solo (Braud, 2000;Soares, 2009;Braud et al, 2013).…”

Section: Introductionunclassified

“…Existem diversos modelos que simulam as trocas de água e energia no sistema solo-planta-atmosfera (Soares, 2009;Alves et al, 2012;Braud et al, 2013). Dentre os vários modelos existentes, o SiSPAT (Simple Soil Plant Atmosphere Transfer Model) destaca-se pelo relevante detalhamento físico do sistema solo-planta-atmosfera e vem sendo utilizado em várias condições de clima e solo (Braud, 2000;Soares, 2009;Braud et al, 2013). Em virtude da diversidade de locais onde foi e vem sendo testado, foi possível construir diferentes versões do mesmo.…”

Section: Introductionunclassified

Medição e Simulação dos Fluxos de Energia e Evapotranspiração em Solo Cultivado com Brachiaria decumbens na Microrregião de Garanhuns – PE

Gomes¹,

Lima

Antonino³

et al. 2015

Rev. Bras. Geog. Fis.

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O cultivo de pastagem no Estado de Pernambuco destaca-se como a principal fonte de alimentação do rebanho bovino da região. Não sendo diferente das demais culturas, o conhecimento da quantidade de água requerida pela pastagem em cada fase de seu desenvolvimento é fator importante para o sucesso produtivo da lavoura. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi medir e simular a evapotranspiração da Brachiaria decumbens cultivada em sequeiro na microrregião de Garanhuns – PE, empregando os métodos do balanço de energia – razão de Bowen e o modelo SiSPAT. Este trabalho foi realizado numa área experimental de aproximadamente 24 ha (8º 52’ 30’’S, 36º 22’ 00’’O e 705 m) cultivada com Brachiaria decumbens. A coleta dos dados foi obtida de uma torre micrometeorológica instalada na área experimental, onde foram medidos: temperatura e umidade relativa do ar, saldo de radiação, radiação solar global, fluxo de calor no solo, direção do vento e precipitação pluvial. Também foram instalados sensores automatizados para medição da temperatura e umidade volumétrica do solo. Foram ainda realizadas as seguintes determinações na pastagem: altura da cobertura vegetal (dossel), índice de área foliar e evolução do sistema radicular. O modelo SiSPAT mostrou desempenho satisfatório ao simular os componentes do balanço de energia e a evapotranspiração acumulada da pastagem sob diferentes condições atmosféricas e de disponibilidade de água às plantas.

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Assessment of the SiSPAT SVAT Model for Irrigation Estimation in South-East France

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Sensibilidade do modelo SiSPAT em área de brejo de altitude no Nordeste do Brasil

Medição e Simulação dos Fluxos de Energia e Evapotranspiração em Solo Cultivado com Brachiaria decumbens na Microrregião de Garanhuns – PE

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