| Journal: | RBRH. Revista brasileira de recursos hidricos |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000392610 |
| ISSN: | 1414-381X |
| Authors: | Silans, Alain Marie Bernard Passerat de1 Werlang, Lovania Maria1 Goldfarb, Mauricio Costa1 |
| Institutions: | 1Universidade Federal da Paraiba, Joao Pessoa, Paraiba. Brasil |
| Year: | 2008 |
| Season: | Oct-Dic |
| Volumen: | 13 |
| Number: | 4 |
| Pages: | 5-15 |
| Country: | Brasil |
| Language: | Portugués |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Analítico, descriptivo |
| English abstract | This paper shows a heat and water transfer model from the soil to the atmosphere. This model is the first column of a SVATs model for the semi-arid region of Cariri.The physical model is based on heat and mass conservation and transport equations with the calculus procedures of Milly (1982) e Passerat de Silans (1986). In the atmosphere, transfer processes are due to free convection and are calculated with the Nusselt number and the Bowen ratio. The numerical solution of the physical equations system is given by the finite volume method. Results show a good agreement between the simulated and observed soil surface temperatures, but the simulation shows a soil drying process much more intensive than observed. In fact, the experimental observations show that the soil dries very slowly at 5cm depth, due to a diurnal rewetting process. The model explains that this rewetting process occurs due to the strong temperature gradients near the soil surface. They are due to the low soil thermal diffusivity coefficient. Thus the thermodynamics behavior of the soil is, in part, responsible for the soil water conservation due to the low natural evaporative process. Simultaneous observations of the experimental rewetting and of the diurnal water fluxes simulated by the model at 0.2cm and 2cm suggest that absorption of the atmospheric water vapor content can occur at the soil surface |
| Portuguese abstract | O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um modelo para representação das transferências verticais de calor e água no complexo solo -atmosfera na região semi-árida do Cariri paraibano em São João do Cariri. O modelo constitui a primeira coluna de um modelo SVATs adaptado à região. O modelo físico é embasado nas equações de conservação e transporte de calor e massa seguindo os procedimentos apresentados por Milly (1982) e Passerat de Silans (1986). Na atmosfera, os processos de transferência ocorrem por convecção livre e são descritos pelo Número de Nusselt e pela razão de Bowen. A solução numérica é desenvolvida na linguagem Fortran, aplicando-se o método dos volumes finitos. Os resultados indicam que o modelo simula de forma bastante satisfatória a temperatura à superfície do solo, no entanto, mostra uma secagem mais rápida do que foi observada experimentalmente. Experimentalmente, o solo seca muito devagar devido a um processo de reumidificação diurna, o que é notório. O modelo mostra que essa reumidificação diurna ocorre devido aos fortes gradientes de temperatura. Estes se devem à baixa difusividade térmica do solo, ou seja, o comportamento termodinâmico do solo é em parte responsável pelo mecanismo natural de conservação da água no solo. As observações simultâneas dos fluxos de água simulados pelo modelo e da reumidificação diurna observada a 5 cm de profundidade, sugerem também a existência de um processo de absorbção do vapor de água do ar atmosférico |
| Disciplines: | Geociencias |
| Keyword: | Hidrología, Suelos, Modelo SVATS, Transferencia de agua, Transferencia de calor, Difusión térmica, Semiárido, Cariri, Brasil |
| Keyword: | Earth sciences, Hydrology, Soils, SVATS model, Water transfer, Heat transfer, Thermal diffusion, Semiarid region, Cariri, Brazil |
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