UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA “Año del dialogo y reconciliación nacional”
Evapotranspiración Potencial
Profesor: Pierina Neyra Curso: Climatología Fecha de entrega: 2 de julio Grupo: H* Alumnos:
Wong Perea, Kaori 20150194 Carrillo Gomez, Miguel 20160123 Jara Riquelme, Lucía 20160174
Lima-Perú, 2018
EVAPOTRANSPIRACIÓN I.
INTRODUCCIÓN
La evapotranspiración es un proceso que forma parte del ciclo hidrológico, importante puesto que garantiza el retorno del agua a la atmosfera, contribuyendo a que continúe el proceso de precipitación. Se denomina ciclo hidrológico al movimiento del agua entre la atmósfera y la superficie terrestre. La evaporación es un fenómeno físico de gran interés en la hidrología en donde es fundamental conocer las pérdidas de agua en las corrientes, canales y embalses para aplicar de manera correcta la ecuación fundamental de la hidrología o ecuación de conservación de la masa, según la cual la precipitación debe igualar las pérdidas por evaporación, transpiración, escorrentía o infiltración. La evapotranspiración (ET) es la suma de dos procesos: la transpiración que realizan las plantas y la evaporación del agua presente en el suelo que las rodea (Sánchez 2004). Las mediciones de evapotranspiración son ampliamente utilizadas en el sector agrícola para estimar las necesidades de riego de los cultivos, en la hidrología y en los estudios climáticos (Monsalve, 1995). En el presente trabajo se obtendrá la evapotranspiración de las estaciones de la Cuenca Rímac mediante los datos promedios de temperatura mensual y el método de Thornthwaite. II.
OBJETIVOS
Calcular la evapotranspiración potencial usando el método de Thornthwaite para cada estación de la cuenca. Elaborar y analizar mapas temáticos de evapotranspiración potencial.
III.
REVISIÓN LITERARIA
1. Evapotranspiración Además de la evaporación que ocurre desde las superficies de agua o desde el suelo húmedo, las plantas también regresan agua a la atmósfera por medio de un proceso llamado transpiración. El agua es absorbida por las raíces de las plantas junto con otros nutrientes y es transportada a través de esta para dar lugar a la evaporación, que ocurre en los espacios intercelulares en el interior de las hojas. El intercambio de vapor con la atmósfera que realizan las plantas (transpiración) es regulado por los estomas. Aunque casi toda el agua que la planta absorbe desde el suelo regresa a la atmósfera por medio del proceso de transpiración, hay una pequeña parte de ésta (menor al 1%) que se incorpora al tejido vegetal (FAO, 2006). Thornthwaite (1948) denominó la Evapotranspiración Potencial (ETP) a la evapotranspiración que se produciría si la humedad del suelo y la cobertura vegetal estuvieran en condiciones óptimas; y, a la Evapotranspiración Real (ETR) es la que se produce realmente en las condiciones existentes en cada caso. 2. Factores que influyen en la Evapotranspiración La evaporación depende del poder evaporante de la atmosfera, que depende según Sánchez (2001) de los siguientes factores: Radiación Solar Temperatura Humedad Presión Atmósfera Viento
Desde lámina de agua libre influye: El poder evaporante de la atmosfera. La salinidad del agua. La temperatura del agua. Desde un suelo desnudo depende de:
El poder evaporante de la atmósfera. El tipo de suelo. El grado de humedad del suelo.
Finalmente, la transpiración está en función de:
El poder evaporante de la atmósfera. El grado de humedad del suelo. El tipo de planta. Variaciones estacionales e interanuales.
3. Método de Thornthwaite Los cálculos están basados en la determinación de la evapotranspiración e función de la temperatura media, con una corrección en función de la duración astronómica del día y el número de días del mes. El método es muy empleado en Hidrología y en la estimación del balance hídrico para la Climatología e Hidrología de cuencas.
10 T i 16 I
E 0
a N d mes 12
30
1,514
I
12 T
i i 1 5
E0: Evapotranspiración potencial (mm/mes) Ti: Temperatura media mensual (°C) N: Fotoperiodo (horas) d: número de días del mes I: Índice anual de calor a: Exponente de Thorntwaite 3
2
-6
a = (0,675 I – 77,1 I + 17 920 I + 492 390) x 10
IV.
METODOLOGÍA
i) Debemos asignar al software Arcgis el sistema de referencia en el que queremos trabajar. En otras palabras debemos georreferenciar. Para esto hacemos click derecho en LayersProperties. En la Tabla, nos ubicamos en “Coordinate System”. Y Elegimos el sistema en el cual queremos trabajar. En este caso será el sistema UTM. Para eso hacemos click en Projected Coordinate Systems UTMWGS 1984Southern HemisphereWGS 1984 UTM Zone 18S ii) Luego de haber georreferenciado es necesario introducir los datos de Evapotranspiración recogidos por las estaciones meteorológicas, así como las coordenadas UTM de estas. Para esto se realizó la siguiente secuencia: File Add Data Add XY Data. Inmediatamente aparecerá un cuadro el cual deberá ser llenado de la siguiente manera: Al valor de X Field se le asigna la letra E (de coordenada Este); al valor de Y Field se le asigna la letra N (de coordenada Norte); y a Z Field se le asigna el valor de Eo-enero (Evapotranspiración de Enero) Para esto, un paso previo fue el crear una hoja de cálculos de Excel que contenía los datos de Evapotranspiración de los meses de Enero y Julio. iii) Una vez insertadas las estaciones, es necesario añadir el Shape de la cuenca del Rímac; este es importado de las Cuencas hidrográficas del Perú. Para esto hacemos click en ADD DATA y ubicamos el archivo que contiene las cuencas; en nuestro caso fue Tem_Hidro_Cuencas. iv) Luego; es necesario seleccionar la cuenca en la que vamos a trabajar, la cuenca del río Rímac. Para esto vamos a la herramienta SELEC FEATURES, le hacemos click y la cuenca debería estar cerca a las estaciones meteorológicas. Una vez hecho esto, se debe exportar para que pueda ser reconocido por el programa automáticamente. Para esto hacemos DATAEXPORT DATA, y guardarlo en la carpeta en la que se está trabajando. v) El quinto paso consiste en la interpolación de las áreas de Eo. Para esto ubicamos la herramienta ARC TOLLBOX SPATIAL ANALYST TOOLSINTERPOLATIONSPLINE. Luego llenar el cuadro que aparece de manera conveniente. Para que la interpolación salga al interior de la cuenca. Es necesario hacer dos pasos en el cuadro antes de presionar “aceptar”. Uno de estos es: ENVIRONMENT SETTINGSPROCESSING EXTENTcambiar DEFAULT a SAME AS LAYER CUENCA_RIMAC. El segundo paso es: ENVIORONMENT SETTINGS RASTER ANALYSISEn MASK seleccionar CUENCA_RIMAC. Finalmente para que se vea la interpolación, se le pone a la cuenca un color transparent e (hollow o vacío en inglés). vi) Luego de haber realizado la interpolación es necesario hacer sus respectivas isolíneas, en este caso serán isoyectas. Para esto hacemos: SPATIAL ANALYST TOLLSSURFACECONTOUR. En seguida aparecerá un cuadro que deberá ser llenado. Luego del paso “vi” se obtiene el mapa. Lo demás consiste en insertar la grilla, insertar
el Norte de referencia, la regla de escala, etc.
V.
RESULTADOS
VI.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Se puede observar que para el mes de julio la Evapotranspiración potencial se ve un tanto disminuida. Esto se debe a que la Evapotranspiración depende ─como se menciona en la revisión de literatura─ de la radiación solar, temperatura, humedad y
presión atmosférica. La radiación que llega a la cuenca no es la misma todo el año; en enero, naturalmente, llega más puesto que es verano en el hemisferio sur; y en julio llega menos. Ahora bien, si la radiación no llega igual para estos dos meses tampoco lo será la temperatura que tenga la cuenca. Y si la temperatura no es la misma habrá más humedad. A su vez si hay mayor humedad se esperaría que la presión también varíe debido a que el aire al calentarse aumenta de volumen y se hace menos denso y pesado; por otra parte, como el vapor de agua pesa menos que el aire, una atmósfera que tenga mucho vapor de agua pesaría menos que una atmosfera seca. Entonces una atmósfera que contenga mayor contenido de humedad tendrá menor presión. Finalmente se puede decir que se puede observar la relación de estos factores (radiación solar, temperatura, humedad, presión) con la Evapotranspiración. Y aunque no se pueda ver de manera directa en la fórmula de Thorntwaite existe la correlación entre estos factores. VII.
CONCLUSIONES
Se logró calcular la Evapotranspiración potencial para cada estación de la cuenca.
Para esto hicimos uso del programa Excel, ya que utilizar este programa facilita la realización de los cálculos. Se pudo analizar los mapas temáticos pese a que no pudimos encontrar las coordenadas de la última estación meteorológica, Macapococha. No obstante al realizar el mapa no fue tan indispensable este último dato. VIII.
BIBLIOGRAFÍA
1) FAO. 2006. Evapotranspiración del cultivo: Guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos. Roma, IT. 2) Monsalve, G. 1995. Hidrología en la Ingeniería. Escuela Colombiana de Ingeniería. Bogotá, CO. 3) Thornthwaite, C., Wilm, H. 1944. Report of the Committee on transpiration and evaporation. Transactions American Geophysical Union. p. 25, 683-693. 4) Thornthwaite, C. 1948. An Approach Toward a Rational Classification of Climate. Geographical Review. 38(1): 55-94. 5) Sánchez, F. 2004. El ciclo hidrológico. Salamanca: Departamento de Geología. Universidad de Salamanca, ES.
