Comparison of the Reference Evapotranspiration among Empirical Methods and Penman-Monteith in Semiarid Region of Northeastern Brazil

The reference evapotranspiration (ETo) is a complex measure essential to water resources planning and management, irrigation scheduling and rational agricultural water use. This research aimed to evaluate the performance of the empirical methods in estimating reference evapotranspiration based on daily meteorological data of the surface and comparing them with the standard method of Penman-Monteith (PM-FAO 56), during the period of January/2004 to December/2013 for the climatic conditions of the semiarid region of Brazil. Five empirical methods were evaluated: Hargreaves-Samani (HS), Camargo (C), Thornthwaite (Th), Priestley-Taylor (PT) and Jensen-Haise (JH). For this purpose, maximum air temperature (T max , oC) and minimum (T min , oC); maximum air relative humidity (RH max , %) and minimum (RH min , %); maximum air atmospheric pressure (P max , kPa) and minimum (P min , kPa); average wind speed at a height of 2 meters (u 2m , m s -1 ); global solar radiation (MJ m -2 ); and precipitation (mm) were used at this study. Analysis data were executed using descriptive statistics, correlation, dispersion, and statistical accuracy indexes to compare empirical models with the PM-FAO 56. The JH method overestimated the standard Penman-Monteith method, and underestimated by the HS, C, Th and PT methods, on a monthly average scale. In general, HS and JH methods had better adjustments with PM-FAO 56, on a daily scale. In conclusion, empirical methods, on a daily scale, presented good correlations and satisfactory statistical indices, being important in agricultural planning and irrigation management, becoming a good alternative for semiarid conditions of Petrolina-PE in San Francisco mesoregion. Comparacao da Evapotranspiracao de Referencia entre Metodos Empiricos e Penman-Monteith em Regiao Semiarida do Nordeste Brasileiro R E S U M O A evapotranspiracao de referencia (ETo) e uma medida complexa essencial ao planejamento e manejo dos recursos hidricos, manejo de irrigacao e uso racional da agua na agricultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar a precisao de metodos empiricos na estimativa da evapotranspiracao de referencia baseados em dados meteorologicos diarios de superficie, comparando-os com o metodo padrao de Penman-Monteith da FAO-56 (PM-FAO 56), durante o periodo de janeiro/2004 a dezembro/2013, para as condicoes climaticas da regiao semiarida do Brasil. Foram avaliados cinco metodos empiricos: Hargreaves-Samani (HS), Camargo (C), Thornthwaite (Th), Priestley-Taylor (PT) e Jensen-Haise (JH). Para tanto, foram utilizados as seguintes variaveis: temperatura maxima do ar (T max , oC) e minima (T min , oC); umidade relativa maxima do ar (RH max , %) e minima (RH min , %); pressao atmosferica maxima do ar (P max , kPa) e minima (P min , kPa); velocidade media do vento a uma altura de 2 metros (u 2m , m s -1 ); radiacao solar global (MJ m -2 ); e precipitacao (mm). A analise dos dados foi realizada por meio da estatistica descritiva, correlacao, dispersao e indices estatisticos para comparar os modelos empiricos com o PM-FAO 56. O metodo de JH superestimou o metodo padrao de Penman-Monteith, enquanto que ocorreu a subestimativa pelos metodos de HS, C, Th e PT, na escala media mensal. Em geral, os metodos de HS e JH tiveram melhores ajustes com o PM-FAO 56, na escala diaria. Em conclusao, os metodos empiricos, na escala diaria, apresentaram boas correlacoes e indices estatisticos satisfatorios, sendo importantes no planejamento agricola e manejo da irrigacao, tornando-se uma boa alternativa para condicoes semiaridas de Petrolina-PE na Mesorregiao do Sao Francisco. Palavras-chave: Vale do Sao Francisco, manejo da irrigacao, seca, dados meteorologicos, recursos hidricos.