Comparison of the Reference Evapotranspiration among Empirical Methods and Penman-Monteith in Semiarid Region of Northeastern Brazil
Authors: Silva Jhon Lennon Bezerra da , Bezerra Alan Cézar , Almeida Ceres Duarte Guedes Cabral de , Lima Dayane Farias , Andrade Fernanda Helena Nascimento de , Jiménez Keila Jerónimo 
Published: April 2021

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 (Tmax, ºC) and minimum (Tmin, ºC); maximum air relative humidity (RHmax, %) and minimum (RHmin, %); maximum air atmospheric pressure (Pmax, kPa) and minimum (Pmin, kPa); average wind speed at a height of 2 meters (u2m, 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. Comparação da Evapotranspiração de Referência entre Métodos Empíricos e Penman-Monteith em Região Semiárida do Nordeste Brasileiro R E S U M OA evapotranspiração de referência (ETo) é uma medida complexa essencial ao planejamento e manejo dos recursos hídricos, manejo de irrigação e uso racional da água na agricultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar a precisão de métodos empíricos na estimativa da evapotranspiração de referência baseados em dados meteorológicos diários de superfície, comparando-os com o método padrão de Penman-Monteith da FAO-56 (PM-FAO 56), durante o período de janeiro/2004 a dezembro/2013, para as condições climáticas da região semiárida do Brasil. Foram avaliados cinco métodos empíricos: Hargreaves-Samani (HS), Camargo (C), Thornthwaite (Th), Priestley-Taylor (PT) e Jensen-Haise (JH). Para tanto, foram utilizados as seguintes variáveis: temperatura máxima do ar (Tmax, ºC) e mínima (Tmin, ºC); umidade relativa máxima do ar (RHmax, %) e mínima (RHmin, %); pressão atmosférica máxima do ar (Pmax, kPa) e mínima (Pmin, kPa); velocidade média do vento a uma altura de 2 metros (u2m, m s-1); radiação solar global (MJ m-2); e precipitação (mm). A análise dos dados foi realizada por meio da estatística descritiva, correlação, dispersão e índices estatísticos para comparar os modelos empíricos com o PM-FAO 56. O método de JH superestimou o método padrão de Penman-Monteith, enquanto que ocorreu a subestimativa pelos métodos de HS, C, Th e PT, na escala média mensal. Em geral, os métodos de HS e JH tiveram melhores ajustes com o PM-FAO 56, na escala diária. Em conclusão, os métodos empíricos, na escala diária, apresentaram boas correlações e índices estatísticos satisfatórios, sendo importantes no planejamento agrícola e manejo da irrigação, tornando-se uma boa alternativa para condições semiáridas de Petrolina-PE na Mesorregião do São Francisco.Palavras-chave: Vale do São Francisco, manejo da irrigação, seca, dados meteorológicos, recursos hídricos.