Cada gota conta:novo algoritmo rastreia as taxas diárias de evaporação do reservatório do Texas
(a) Distribuição espacial da taxa média diária de evaporação de 1981 a 2021. (b) Boxplot das estimativas de evaporação média anual para todos os 188 reservatórios do Texas, (os pontos pretos representam a densidade das estimativas de evaporação). (c – f) Distribuição espacial das forçantes meteorológicas médias (temperatura do ar, radiação de ondas curtas, VPD e velocidade do vento a 2 m) de 1981 a 2021. O tamanho de cada círculo representa a capacidade de armazenamento (a faixa de capacidade de armazenamento dos 188 reservatórios é de 9 a 5.522 milhões de m
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). Crédito:Pesquisa de Recursos Hídricos (2024). DOI:10.1029/2023WR036181 O verão pode ser uma época ainda mais desafiadora para os 189 principais reservatórios de abastecimento de água do Texas. Com temperaturas atingindo consistentemente 100 graus ou mais, as taxas de evaporação do reservatório apresentam grandes aumentos.
Estimativas precisas da taxa de evaporação são cruciais para os gestores de recursos hídricos, uma vez que os reservatórios desempenham um papel essencial nos nossos sistemas sociais e económicos, fornecendo água para consumo agrícola, municipal e industrial. Os reservatórios também são essenciais para mitigar os impactos das secas e inundações.
Um estudo recente publicado na Water Resources Research destaca os esforços dos pesquisadores da Texas A&M University, Dr. Huilin Gao e Dr. Bingjie Zhao, com coautores de diversas instituições, agências estaduais e federais. A equipe de pesquisa desenvolveu um método mais preciso para estimar as taxas diárias de evaporação.
"Este método melhorará os processos de tomada de decisão relacionados às operações de reservatórios, alocação de direitos de água e planejamento hídrico de longo prazo no Texas e além", disse o Dr. Nelun Fernando, gerente do departamento de disponibilidade de água do Texas Water Development Board (TWDB).
Zhao, Gao e sua equipe desenvolveram um novo algoritmo de computador para estimar a evaporação diária do reservatório que leva em conta fatores não considerados pelos métodos atuais.
“Se você observar nosso algoritmo diário de evaporação, ele usa dados meteorológicos regulares, como vento, temperatura e umidade relativa, por isso é muito mais fácil calcular para cada reservatório”, disse Gao, professor do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental de Zachry. .
De acordo com o artigo, "Informações consistentes e de longo prazo sobre a evaporação do reservatório são normalmente relatadas em uma escala mensal. Faltam informações precisas sobre a evaporação diária, mas são cruciais para a pesquisa científica hidrológica e a gestão regional dos recursos hídricos."
Os métodos mais comuns para estimar a evaporação baseiam-se em dados de Tanques de Evaporação Classe A. Essas panelas ficam fora do reservatório e estimam a evaporação medindo as mudanças no nível da água da panela. Os dados de evaporação do reservatório são então convertidos em dados de evaporação do reservatório usando um fator de ajuste conhecido como coeficientes de reservatório.
Como os reservatórios de evaporação normalmente estão localizados longe do reservatório, eles não levam em consideração os efeitos do vento, da profundidade da água ou das diferenças de temperatura do ar e da água no reservatório. Isto pode levar a medições imprecisas, criando incerteza para os gestores de recursos hídricos.
“Os lagos são muito mais profundos do que os reservatórios de evaporação, fazendo com que as temperaturas da água sejam muito diferentes”, disse Zhao. "Isso significa que a taxa de evaporação prevista pelo reservatório de evaporação não pode representar o lago real com precisão."
Neste momento, o algoritmo de evaporação diária só foi aplicado aos reservatórios do Texas. Os resultados revelam uma distribuição geográfica clara e uma forte sazonalidade de evaporação em todo o Texas, com as perdas médias mais elevadas ocorrendo em julho. Além disso, os dados revelam uma tendência ascendente significativa na taxa de evaporação, com um aumento de cerca de 1,1 polegada por década.
Gao e Zhao colaboraram com o Desert Research Institute (DRI) para desenvolver um portal online que permite às partes interessadas visualizar e baixar dados quase em tempo real.
Devido ao sucesso da estimativa do algoritmo nos reservatórios do Texas, a equipe de pesquisa está atualmente trabalhando em dados de evaporação para todos os principais reservatórios no oeste dos Estados Unidos.
O artigo foi escrito em coautoria por pesquisadores do DRI, TWDB, Lower Colorado River Authority (LCRA), Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA (USACE) – Distrito de Dallas-Fort Worth e Bureau of Reclamation dos EUA.
