Evaporação e evapotranspiração
7.1 Generalidades
O processo de evaporação e o de transpiração são constituídos de fenômenos físicos e biológicos que extraem água da superfície terrestre para a atmosfera. Esses processos têm sido amplamente estudados tanto por cientistas quanto por engenheiros, de forma que as implicações sobre projetos de aproveitamento hídrico, por exemplo, são bem conhecidas. A perda anual de água por evaporação de lagos em muitos locais do globo atinge magnitudes de lâminas significativamente próximas das lâminas precipitadas. Em regiões subtropicais, 600 –800, enquanto a precipitação varia de 1200 a 1700 ano. Em regiões áridas e semi-áridas, o potencial para essas lâminas pode ultrapassar até dez vezes o total anual …exibir mais conteúdo…
O fluxo de calor do substrato (F) pode ser medido em fluxímetros ou estimado pela lei de Fourier ( F=−K ma terial Δz ). O fluxo de calor sensível (Qs) não é medido, mas pode ser estimado por expressões que o relacionam com o calor latente gasto na evaporação (LE). A soma dessas duas parcelas de energia dá a parte da radiação de ondas longas gerada na superfície terrestre e absorvida pela atmosfera. Considerando que o fluxo de calor sensível (Q s) e o fluxo de calor latente da massa de vapor (LE) ocorrem entre a faixa de ar saturado imediatamente superior à superfície de água e a atmosfera (mistura de ar seco e ar úmido), o astrônomo Bowen (1926) estabeleceu uma correspondência entre fluxo de calor e fluxo de massa da seguinte forma: 68
ΔT
Qs B= = LE
ΔT Δz Δq −ρ a r LD vapor Δz −ρ a r c s K a r
sendo ρar é a massa específica do ar atmosférico à temperatura ambiente [ML-3], q é a umidade específica do ar [-], Dvapor é a difusividade turbulenta do vapor de água no meio [L 2T-1], Kar é a difusividade térmica turbulenta [L2T-1] e cs é o calor específico do ar para uma determinada temperatura [JM-1/unidades de temperatura]. Admitindo que a difusão de vapor de água e de calor sensível para a atmosfera fosse turbulenta, Bowen expressou a igualdade entre as difusividades térmica e de vapor de ar, ou seja, Kar = Dvapor. Assim, a relação de Bowen