Balanço de radiação utilizando métodos de estimativa da radiação solar em cultivo de cana-de-açúcar

Joana Madeira Krieger, Isabella Siqueira Vieira, Wellerson de Oliveira Alves da Silva, José Leonaldo Souza, Guilherme Bastos Lyra, Gustavo Bastos Lyra

Resumo


 

Devido à dificuldade de medidas contínuas e de qualidades das componentes do balanço de radiação, existe a necessidade de desenvolver modelos para estimá-las. Este trabalho ajustou os coeficientes dos métodos de Hargreaves-Samani (HaS) e Bristow-Campbell (BrC) para estimava da radiação solar global (Rs), assim como o albedo (α) e os coeficientes de um modelo de balanço de ondas longas (Rnl) em cultivo de cana-de açúcar na região de Rio Largo/AL. Medições das componentes do balanço (Rn) de radiação foram realizadas no período de 03 a 27/06/2006 por um saldo radiômetro. Os coeficientes foram ajustados por meio de técnicas de problemas inversos (Levenberg-Marquardt). Após o ajuste, os modelos de balanço de ondas curtas (Rns), Rnl e Rn obtidos em função de Rs estimado por HaS e BrC foram comparados com observações dessas componentes. O método de BrC ajustado (β0 = 0,478, β1 = 0,016 e β2 = 2,78) teve maior precisão e exatidão que o método de HaS (kt = 0,172). Os métodos de Rs ajustados quando usados na estimava de Rns, Rnl e Rn tiveram estimativas acuradas. Os erros dos modelos quando usados Rs estimados por HaS e BrC foram em sua maioria, repasse dos erros obtidos na estimativa de Rs. Entretanto, os erros dos modelos, principalmente do Rnl, têm baixo impacto no Rn.


Palavras-chave


problemas inversos; modelagem agrometeorológica; modelos lineares

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Referências


AGUIAR, L. J. G. et al. Estimativa da Radiação de Onda Longa Atmosférica em áreas de Floresta e de Pastagem no Sudoeste da Amazônia. Revista Brasileira de Meteorologia, v.26, n.2, 215 - 224, 2011.

ALLEN, R. G.; PEREIRA, L. S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. Rome: FAO, 1998. 300 p. (FAO – Irrigation and Drainage Paper, 56).

AZEVEDO, P. V. et al. Disponibilidade energética para a cultura da cana-de-açúcar nos tabuleiros costeiros do estado da Paraíba. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. v.18, n.10, p.1031– 1038, 2014.

BESHARAT, F.; DEHGHAN, A.A.; FAGHIH, A.R. Empirical models for estimating global solar radiation: a review and case study. Renew Sustain Energy Rev 21:798–821. 2013.

BRISTOW, K.L.; CAMPBELL, G.S. On the relationship between incoming solar radiation and daily maximum and minimum temperature. Agricultural and Forest Meteorology. v. 31, p.150-166. 1984.

CASTELLVÍ, F. Evaluation of Three Practical Methods for Estimating Daily Solar Radiation in Dry Climates. The Open Atmospheric Science Journal, v. 2, p. 185-191. 2008.

DOS SANTOS, C. M. et al. On modeling global solar irradiation using air temperature for Alagoas State, Northeastern Brazil. Energy. 2014.

FONTES, V. C. Calibração Automática Multi-sítio e Multi-objetiva de um Modelo de Superfície Terrestre. 2015. Dissertação (Mestrado em Meteorologia Aplicada) - Universidade Federal de Viçosa.

FRANCO, R. A. M. et al. Avaliação do balanço de energia em diferentes tipos de uso e cobertura da terra na região noroeste do Estado de São Paulo. Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, INPE, Foz do Iguaçu, PR, Brasil. 2013.

GOIS, G. et al. Models to Estimate Incident Solar Radiation on Seropédica, Rio de Janeiro. Biosci. J., v. 32, n. 2, p. 505-513, Uberlândia, Mar./Apr. 2016.

IBGE. A geografia da cana-de-açúcar. Coordenação de Geografia. Rio de Janeiro: IBGE, 2017. 172p.

HARGREAVES, G.H., SAMANI, Z.A. Reference Crop Evapotranspiration from Temperature. Appl. Eng. Agric. 1, 96–99. 1985.

HARGREAVES, G.H.: Simplified coefficients for estimating monthly solar radiation in North America and Europe, 1994.

LIMA, A. O. et al. Assessment of monthly global solar irradiation estimates using air temperature in different climates of the state of Rio de Janeiro, Southeastern Brazil. SN Applied Sciences, 1(9), 1002. 2019.

LYRA, G.B. et al. Estimation of monthly global solar irradiation using the Hargreaves-Samani model and an artificial neural network for the state of Alagoas in northeastern Brazil. Theor Appl Climatol. 125(3-4), 743-756. 2016.

LIU, X. et al. Evaluation of temperature-based global solar radiation models in China. Agricultural and Forest Meteorology, v.149, p. 1433- 1446, 2009.

MARQUARDT, D. An Algorithm for Least-Squares Estimation of Nonlinear Parameters. SIAM Journal on Applied Mathematics. 11 (2): 431–441. 1963.

SÁ, P. C. C. D. Estimativa do saldo de radiação em cultivo irrigado de cana-de-açúcar utilizando dados de sensoriamento remoto orbital. Revista Brasileira de Geografia Física v.09, n.07, 2164-2178. 2016.

SANTOS, C. M. et al. On modeling global solar irradiation using air temperature for Alagoas State, Northeastern Brazil. Energy, 71, 388-398, 2014.

SANTOS, M. A. et al. Observed and modelled solar radiation components in sugarcane crop grown under tropical conditions. International Agrophysics, [s.l.], v. 31, no 2, p. 2017 ,241–231.

SILVA, T. G. F. et al. Variação do balanço de radiação e de energia da cana-de-açúcar irrigada no semiárido brasileiro. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.15, p.139-147, 2011.

SOUZA, J. L. et al. Albedo e Estimativas do Saldo de Radiação em Feijão- Vagem sob Cobertura de Plástico e Ambiente Externo. Pesq. Agropec. Bras., v.34, n.10, p.1763-1774, Brasília, out. 1999.

SOUZA, J. L. et al. Balanço de Radiação em Cultivo de Milho (Zea Mays L.) na Região de Tabuleiro Costeiro do Estado de Alagoas. In: XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 2002.

SOUZA, J. L. et al. Análise da Precipitação e Temperatura do ar na região do Tabuleiro Costeiro de Maceió, período 1972-2001. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, RS, v. 12, n.1, p. 131-141, 2004.

WILLMOTT, C. J. On the Validation of Models. Physical Geography, 2(2), 184-194, 1981.




DOI: http://dx.doi.org/10.31062/agrom.v27i1.26594

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