Estimación mediante teledetección de la evapotranspiración real a partir de un modelo desacoplado de dos fuentes

Abstract

En esta Tesis se propone un modelo simplificado de balance de energía de dos fuentes (STSEB) para el cálculo de los flujos energéticos en superficie, cuya principal característica es que los flujos de cada una de las fuentes se consideran totalmente desacoplados. La clave del modelo es la ponderación que se hace de las contribuciones de cada fuente, a cada uno de los flujos totales del sistema, a través de sus respectivas áreas parciales de ocupación.<br/>El modelo STSEB incluye, además, un nuevo esquema simplificado de distribución de la radiación neta total entre las componentes del suelo y de la vegetación.<br/>Como alternativa al uso de ecuaciones empíricas adicionales, se propone medir directamente las temperaturas del suelo y de la vegetación, o bien, estimarlas a partir de medidas direccionales de la temperatura efectiva del conjunto.<br/>La comparación de los resultados del modelo STSEB con los valores directamente medidos "in situ" en un cultivo de maíz, muestra errores entre 15 y 50 W m-2 para Rn, G, H y LE. En cuanto al bosque boreal estudiado, estos errores se sitúan por debajo de 15 W m-2 para Rn, G y S, y en torno a 50 W m-2 para H y LE.<br/>Un análisis de sensibilidad del modelo a escala regional, muestra que las variables de entrada con mayor impacto, y por tanto, las que requieren una atención especial, son las temperaturas radiométricas y la temperatura del aire. En cultivos como el maíz, los errores de estimación de la evapotranspiración son inferiores al 30% con independencia del estado de su desarrollo fenológico.<br/>Es posible extender la aplicación del modelo STSEB a escala regional empleando imágenes de satélite, si se dispone de una red de estaciones meteorológicas y de una clasificación de los usos de suelo de la zona. Para el caso concreto de imágenes de los sensores TM y ETM+, a bordo de los satélites Landsat 5 y Landsat 7, respectivamente, se obtienen mapas de LEd con un error de estimación en torno a 30 W m-2.<br/>En resumen, el esquema desacoplado del modelo de dos fuentes propuesto, STSEB, se muestra útil, operativo y fiable para el cálculo de flujos energéticos en superficie, tanto a escala local como regional, y bajo una amplia variedad de condiciones, tanto ambientales, como relacionadas con el tipo y estructura de la vegetación. En particular, la combinación del modelo STSEB con datos de teledetección, permite la estimación de la evapotranspiración real instantánea y diaria con errores aproximados de 50 W m-2 y 30 W m-2, respectivamente.