ABSTRACT: Awareness of evapotranspiration (ET) and crop coefficient (Kc) is necessary for irrigation management in coffee crops. ET and Kc spatial variabilities are disregarded in traditional methods. Methods based on radiometric measurements have potential to obtain these spatialized variables. The Kc curve and spatial variability of actual evapotranspiration (ETa) were determined using images from Landsat 8 satellite. We used images of young and adult coffee plantations from OLI (Operational Land Imager) and TIRS (Thermal Infrared Sensor) sensors over a two-year period. Evapotranspiration was estimated using the Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL). Moreover, the reference evapotranspiration (ETo) was estimated through the Penman-Monteith method. We obtained the values for the evapotranspiration fraction (ETf), analogous to Kc, according to ET and ETo values. The study was conducted in Buritis, Minas Gerais State, Brazil, in areas cropped with Coffea arabica irrigated by central pivots. A comparative analysis was made using different statistical indices. Average ETa was 2.17 mm d−1 for young coffee plantations, , and the Kc mean value was 0.6. For adult coffee plantations, average ETa was 3.95 mm d−1, , and the K mean value was 0.85. The ET and K data obtained based on the SEBAL algorithm displayed similar values to studies that used traditional methods. This model has huge potential to estimate ET of different stages of coffee plantation for the region studied.

RESUMO A Espanha possui um terço de toda área irrigada da Europa. A área irrigada no país responde por 15% da área cultivada e quase 60% da produção agrícola nacional. O conhecimento da variabilidade espacial e temporal da evapotranspiração de referência (ETo) e da teoria probabilística dos eventos extremos é um ponto essencial para elaboração de projetos sustentáveis de irrigação. O objetivo do trabalho foi analisar a distribuição de frequência que melhor descreve a ETo visando o dimensionamento de sistemas de irrigação da região de Andaluzia, Espanha. Foram utilizados dados de ETo de 56 estações meteorológicas com extensão das séries entre os anos de 2001 a 2015. Estes valores de ETo foram acumulados em três períodos consecutivos de dias. Para todos os períodos acumulados ajustaram-se nove distribuições de probabilidade. A distribuição de probabilidade que melhor descreveu a ETo visando o dimensionamento de sistemas de irrigação da região foi a Gumbel II. A ETo diária máxima a ser considerada em projetos de irrigação na mesma região é de 10 mm, em média. Já as ETo acumuladas em períodos de 5, 10 e 30 dias que devem ser consideradas são, em média, de 42 mm, 78 mm e 224 mm, respectivamente.

ABSTRACT Spain contains a third the entire irrigated area of Europe, accounting for 15% of the cultivated area of the country and almost 60% of the national agricultural production. Knowledge of the spatial and temporal variability of reference evapotranspiration (ETo) and the probabilistic theory of extreme events is crucial for the elaboration of sustainable irrigation projects. The objective of this work was to define the frequency distribution that best describes ETo for the design of irrigation systems in the region of Andalusia. We used ETo data for the period 2001 to 2015 from 56 meteorological stations. The values were accumulated over three consecutive days. For all accumulated periods, nine probability distributions were adjusted. The probability distribution that best described ETo for the design of irrigation systems in the region was the Gumbel II distribution. The maximum daily ETo to be considered in irrigation projects in this region is, on average, 10 mm. The accumulated ETo for periods of 5, 10, and 30 days that should be considered are, on average, 42 mm, 78, mm and 224 mm, respectively.

Dados de precipitação pluvial são muito utilizados em diversos estudos, um dos métodos de obtenção desses dados é via Estações Meteorológicas Convencionais (EMC), entretanto estações meteorológicas não contemplam uma ampla área de informações. Assim, a utilização de dados estimados via satélite tem sido uma alternativa frente à ausência de estações meteorológicas ou mesmo de dados faltosos. Neste estudo, objetivou-se avaliar dados de precipitação pluvial do produto 3B43 do satélite TRMM com os dados de EMC’s no estado de Mato Grosso para o período de 2003 a 2013. Para isto, utilizou-se para a comparação dos dados provenientes das EMC’s e aqueles estimados pelo satélite, os seguintes indicadores estatísticos: Erro Médio Absoluto (EMA), Erro Médio Quadrático (EMQ), coeficiente de correlação de Spearman (r.Spearman) e o índice de concordância de Willmott (d). Em sua maioria, os dados de estimativas via satélite foram satisfatórios, sobretudo para os meses de junho, julho e agosto. Os resultados indicam que o uso dos dados estimados via satélite podem ser uma alternativa ao uso de estações meteorológicas.

Data of the rainfall are largely used in many researches, one of the methods of obtaining these data is through conventional weather station (CWS), but weather stations do not include a large area of information. Therefore, the use of data measured by satellite have been an alternative to the absence of weather stations or even of missing data. In this study, we pretend to evaluate the data of rainfall from the product 3B43 of TRMM satellite together with the data of CWS in the state of Mato Grosso related to the period of 2003 to 2013. For this, we have used as a means of comparison of data coming from CWS and those measured by satellite, the following statistical indicators: Mean Absolute Error (MAE), Mean Squared Error (MSE), Spearman's correlation coefficient (r. Spearman) and the concordance index of Willmott (d). Mostly, the data of measurements through satellite were satisfactory, mainly to the months of June, July and August. The results indicate that the use of data measured through satellite can be an alternative to weather station measurements.

Resumo Como reflexos das alterações advindas das mudanças climáticas, espera-se modificações de longo prazo em importantes variáveis meteorológicas, tais como evapotranspiração (ET) e precipitação, as quais podem demandar ajustes nas atuais estratégias de planejamento e gestão dos recursos hídricos. Neste estudo, objetivou-se realizar a caracterização espaço-temporal da variável evapotranspiração para o estado do Paraná, associando a essa abordagem uma análise de tendência temporal. Complementarmente, foi realizada análise similar para a precipitação. Para este propósito analisou-se uma série histórica de dados que compreende ao período de 1980-2010, obtidos em 33 estações meteorológicas. A espacialização dos dados foi feita a partir de técnicas geoestatísticas (krigagem ordinária) e as análises de tendências com os testes de Mann-Kendall e Sen. Os resultados indicaram que a evapotranspiração aumenta do litoral para o interior do estado, com os maiores valores ocorrendo nas regiões nordeste e noroeste, atingindo patamares da ordem de 1200 mm ano-1. Quanto a variabilidade temporal da ET, notou-se tendência significativa de aumento em 12% das localidades estudadas, com a magnitude destas tendências variando entre 2,5 a 7,0 mm ano-1. A precipitação foi maior nas regiões litorâneas e centro-sul e as menores alturas foram identificadas nas regiões nordeste e noroeste. A análise de tendência para a precipitação apontou redução significativa em cinco localidades. De modo geral, as variáveis evapotranspiração e precipitação não apresentaram tendências estatisticamente significativas na maior parte das estações. No entanto, as tendências de aumento e redução generalizadas para a ET e precipitação, respectivamente, sugerem alterações de caráter localizado no território paranaense.

Abstract Long-term changes in important weather variables such as evapotranspiration (ET) and precipitation are expected as a response to climate change. These changes may require adjustments to current strategies of planning and management of water resources. The objective of this work was to conduct a spatiotemporal characterization of evapotranspiration in the State of Paraná, Brazil, including in this approach a temporal trend analysis. A similar analysis was also conducted for precipitation. Thus, the historical data (1980-2010) from 33 weather stations were analyzed. The spatial distribution of the data was carried out by geostatistical techniques (ordinary kriging) and the trend analysis by the tests Mann-Kendall and Sen. According to the results, evapotranspiration increases from the coast to the interior of the state, with the highest values in the northeast and northwest regions, reaching levels of about 1200 mm yr-1. The temporal variability of the ET presented a significant upward trend in 12% of the locations, with increases from 2.5 to 7.0 mm yr-1. Precipitation was higher in the coastal and south-central regions and the lowest amounts were identified in the northeast and northwest regions. The precipitation trend analysis indicated a significant downward trend in precipitation volume of five locations. The evapotranspiration and precipitation showed, in general, no statistically significant trends in most of the stations analyzed; however, the upward trends for ET and downward trends for precipitation indicate local changes in the State of Paraná.