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Previous issue date: 2018-02-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A Bacia Hidrogr?fica do Rio Piranhas-A?u (BHPA) est? inserida na regi?o do Semi?rido brasileiro, onde a ocorr?ncia de longos per?odos de estiagem associada aos conflitos na distribui??o dos recursos h?dricos impacta diretamente a disponibilidade de ?gua para abastecimento humano e para o desenvolvimento agr?cola da regi?o. Em virtude disso, o estudo dos processos do ciclo hidrol?gico ? fundamental para a tomada de decis?es no ?mbito do gerenciamento dos recursos h?dricos. Dentre estes processos a evapotranspira??o (ET) se destaca pelo seu papel fundamental nas intera??es entre ?gua, solo e vegeta??o, na modelagem hidrometeorol?gica e nos fluxos de energia em regi?es de clima semi?rido. O objetivo desse estudo ?, portanto, quantificar a ET di?ria em toda a regi?o da BHPA, em um ano seco e um ano chuvoso, utilizando dados de sensores orbitais e formula??es dos algoritmos Simplified Surface Energy Balance Index (S-SEBI) e Simplified Surface Energy Balance (SSEB). Foram utilizados dados de temperatura da superf?cie, albedo e NDVI obtidos pelo sensor orbital MODIS e dados de radia??o solar provenientes das esta??es meteorol?gicas inseridas na bacia. Realizou-se uma an?lise pluviom?trica com dados de precipita??o de postos inseridos na bacia que indicou o ano 2009 como sendo um ano chuvoso e o ano de 2012 como sendo um ano seco, sendo os mesmos escolhidos para quantifica??o da ET. O algoritmo proposto foi calibrado e validado utilizando dados dos elementos do balan?o de energia obtidos em uma torre de fluxo equipada com sistema de eddy covariance. As estimativas da ET di?ria apresentaram boa concord?ncia com os valores observados (R?=0,64, RMSE=0,79 mm.d-1) e o erro relativo da ET anual foi de 7,3% (33,7 mm.ano-1). Em 2009 as maiores taxas mensais de ET foram encontradas nos corpos h?dricos (96,4 mm) e nas regi?es de Caatinga (93,0 mm) em mar?o e abril. Nesse ano, as taxas mensais de ET mantiveram-se maiores que 30,0 mm em todas as classes de uso do solo at? outubro. Em 2012, as maiores taxas foram encontradas tamb?m em mar?o e abril, com destaque para os corpos h?dricos (100,9 mm) e a Caatinga (87,4 mm). Nesse ano, no m?s de junho as taxas de ET atingiram valores inferiores a 30,0 mm, com m?nimo em setembro nas regi?es de solo exposto (17,6 mm). O excedente/d?ficit h?drico foi calculado utilizando-se dados de precipita??o do sat?lite TRMM. No ano de 2009 foi observado um excedente h?drico de 721,5 mm na BHPA, uma magnitude 4,7 vezes maior que o d?ficit observado em 2012 (-153,2 mm). Isso indica que, desconsiderando-se o uso consuntivo dos recursos h?dricos na bacia, anos chuvosos t?m o potencial de compensar at? quatro anos de seca intensa. / The Piranhas-A?u River Basin (PARB) is located in Brazil?s semiarid region, where the occurrence of long draught periods associated with water resources allocation conflicts may put its water availability at risk, impacting human supply and agriculture development. Because of that, research on hydrological cycle processes is crucial to water resources management in water basins. Among these processes, evapotranspiration (ET) is of uttermost importance given its critical role in water, soil and vegetation interactions, hydrometeorological modelling and in the energy fluxes dynamics of semiarid regions. Therefore, the objective of this study is to quantify daily ET during a wet and a dry year in all the PARB, by using remote sensing data and formulations based on the Simplified Surface Energy Balance Index (S-SEBI) and the Simplified Surface Energy Balance (SSEB) algorithms. Land surface temperature, albedo and NDVI data from MODIS sensor and solar radiation data from weather stations located in the basin were used. Precipitation analysis was carried out using data from rain gauges located in the basin. It indicated 2009 as being an unusually wet year and 2012 as an unusually dry year, which were selected for the ET quantification. The proposed algorithm was calibrated and validated with energy balance components data from a flux tower equipped with eddy covariance system. Daily ET estimates showed good agreement with observed values (R?=0.64, RMSE=0.79 mm.d-1) and annual ET relative error was of 7,3% (33.7 mm.year-1). In 2009 the highest monthly ET rates were found in water bodies (96.4 mm) and in the Caatinga (93.0 mm) during March and April. In this year, ET monthly rates were higher than 30.0 mm in all land cover classes until October. In 2012, the highest rates were also found in March and April in water bodies (100.9 mm) and the Caatinga (87.4 mm). In June of this year monthly ET rates were as lows as 30.0 mm, with a minimum of 17.6 mm in bare soil areas in September. Water surplus was calculated using precipitation data from the TRMM satellite. During 2009 it was observed a surplus of 721.5 mm in the PARB, which was 4.7 times greater than the deficit observed in 2012 (-153.2 mm). This indicates that, neglecting consumptive water usage in the basin, wet years can potentially compensate up to four years of intense draughts.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/25004 |
| Date | 22 February 2018 |
| Creators | Mutti, Pedro Rodrigues |
| Contributors | 99210703472, Silva, Bernardo Barbosa da, 07105894415, Oliveira, Cristiano Prestrelo de, 03511714443, Gon?alves, Weber Andrade, 04507293464, Bezerra, Bergson Guedes |
| Publisher | PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM CI?NCIAS CLIM?TICAS, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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