Penman-Monteith with missing data and Hargreaves-Samani for ETo estimation in Espírito Santo state, Brazil

Abstract

The Penman-Monteith method (PM-FAO) is recommended as standard for calculation of reference evapotranspiration (ETo). However, its use requires a series of meteorological variables that is not normally available, restricting its application in many locations. A solution to the problem of unavailability of meteorological data was presented in FAO Bulletin 56, which contains methodologies for estimating wind speed, solar radiation and relative humidity. The objective of the present study was to evaluate the performance of the PM-FAO methodologies for missing data and Hargreaves-Samani as alternatives to the PM-FAO standard method at different time scales and seasons for the municipalities of Linhares and São Mateus, located in the northern region of the state of Espírito Santo. The comparison was performed using linear regression parameters (β0 and β1), coefficient of determination, standard error of estimation (SEE) and coefficient of performance. The best alternative to the standard PM-FAO standard method for estimating ETo in the studied area was the Penman-Monteith method with missing wind speed data, since the R2 for this method always remained above 0.94 and the confidence coefficient was classified as great, for all seasons and scales. The Hargreaves-Samani method did not present satisfactory performance, with R2 below 0.7, regardless of the time scale and time of the year, and it yielded the greatest SEE (1.0 mm d-1) at spring on a two-day scale. Thus, its use in the northern region of the Espírito Santo state is not recommended.

Evapotranspiration in the Brazilian municipalities surrounding the Itaipu Binacional reservoir: characterization process and estimation methods

“…Therefore, ETo estimation methods based on solar radiation values tend to perform more satisfactorily. The observed results are in agreement with those found by several authors [17,18,32].…”

Estimativa Diária Da Evapotranspiração De Referência Por Hargreaves-Samani E Ajuste De Parâmetros Para Alagoas

“…Análise da qualidade das calibrações através do cálculo do erro-padrão de estimativa (EPE), o índice de "d" de Willmott (d), e no coeficiente de confiança ou desempenho "c". Este comportamento pode ser visto em Chagas et al (2013) e Venancio et al (2019), em estudo do modelo de HS para cidades em clima litorâneo. Chagas et al (2013) encontrou valores de EPE para período seco que variaram de 0,52 -0,72 mm.dia-¹ no período seco e de 0,77 -0,88 mm no período úmido e Venancio et al (2019) encontraram erro de 0,75 -1,0 mm.dia-¹ para diferentes épocas do ano.…”

“…Fernandes et al (2012) informam que, além do manejo da irrigação, é possível realizar um melhor planejamento dos recursos hídricos através da estimativa da Eto com séries históricas. Venancio et al (2019) informam que apesar dos erros obtidos pelo modelo de HS, a determinação da ETo em escala diária é importante para estudos de mudanças climáticas e para dimensionamento de sistemas de irrigação.…”

Equações simplificadas para evapotranspiração de referência diárias e subhorárias no sul do Brasil

“…Além disso, os equipamentos de monitoramento são sensíveis, precisam de observações quanto a calibração, além de que, com o tempo e com ausência e deficiência de manutenção, podem vir a parar de funcionar, ocasionando falhas nas séries ou invalidando resultados. Assim, simplificações na equação completa de estimativa da evapotranspiração torna-se necessária (Venancio et al, 2019;Tanaka et al, 2016;Carvalho et al, 2015).…”