Analysis of three indirect methods for estimating the evapotranspiration in the agricultural zone of Chillán, Chile

Abstract

Three models for estimating the daily reference evapotranspiration ETo are evaluated in the agricultural zone of Chillán, Chile: Penman-Monteith FAO PMF, Prietsley-Taylor PT and Hargreaves-Samani HS. The daily ETo values estimated through these methodologies are compared with the daily values of ETo estimated from pan evaporation ETB data series obtainedfrom meteorological stations of the Universidad de Concepción Campus Chillán and INIA Quilamapu, both located within Chillán ’s city limits. The comparison and analysis were performed with data covering a span of 13 years (1996 - 2008). Results indicate that the HS method systemically underestimates ETo values, particularly during dry periods. Moreover, differences between the three methods quantified with Root Mean Squared Error RMSE and Relative Differences RD computed for different time periods (1, 3, 7 and 30 days) suggest that the PT method fits better the observations, being more adequate for the agricultural area of Chillán - weekly averages yield RMSE of 1.01 mm/day and RD of 32.8%.Se evalúan tres modelos para la estimación de la evapotranspiración de referencia ETo en la zona agrícola de Chillán, Chile: Penman-Monteith FAO PMF, Prietsley-Taylor PT y Hargreaves-Samani HS. Valores diarios de ETo estimados usando dichas metodologías son comparados con valores diarios de ETo obtenidos a partir de datos de evaporación de bandeja ETB de las estaciones meteorológicas Universidad de Concepción Campus Chillán e INIA Quilamapu, ambas ubicadas en la ciudad de Chillán. El análisis se llevó a cabo para un rango de datos de 13 años (1996 - 2008). La comparación de las series temporales indica que el método HS subestima sistemáticamente los valores de ETo especialmente durante períodos secos. Además, el análisis comparativo de la Raíz del Error Cuadrático Medio RECM y las Diferencias Relativas DR entre los distintos métodos evaluado para diversas ventanas temporales (1, 3, 7 y 30 días), sugieren que el método PT resulta el más recomendable para la zona agrícola de Chillán - para promedios semanales se obtienen RECM de 1.01 mm/día y RD del 32.8%.