Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. p. 62-75, jan./fev. 2021.
Pesquisas Agrárias e Ambientais
DOI: https://doi.org/10.31413/nativa.v9i1.11437
ISSN: 2318-7670
Dinâmica e estimativas da temperatura e umidade relativa do ar em
viveiros protegidos com diferentes sombreamentos
Daniela Roberta BORELLA1*, Adilson Pacheco de SOUZA1,2, Kalisto Natan Carneiro SILVA2,
Leonardo Martins Moura dos SANTOS2, Elen Silma Oliveira Cruz XIMENES3, Alison Martins dos ANJOS2
1Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental, Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, MT, Brasil.
2Instituto de Ciências Agrárias e Ambientais, Universidade Federal de Mato Grosso, Sinop, MT, Brasil.
2Programa de Pós-Graduação em Agronomia, Universidade Federal de Mato Grosso, Sinop, MT, Brasil.
*E-mail: drborella@gmail.com
(Orcid: 0000-0003-2941-2116; 0000-0003-4076-1093; 0000-0001-9755-9086; 0000-0002-7558-9679;
0000-0003-4054-7441; 0000-0003-3234-613X)
Recebido em 17/11/2020; Aceito em 03/02/2021; Publicado em 10/02/2021.
RESUMO: Objetivou-se descrever a dinâmica diária da temperatura (Tar) e umidade relativa do ar (UR) em
ambientes protegidos com diferentes telas poliefinas de sombreamento, na região de transição Cerrado-
Amazônia do Mato Grosso; ademais, foram avaliados os usos de regressões de estimativa de Tar e UR nos
ambientes sombreados com base nas mesmas variáveis medidas em pleno sol. As avaliações
micrometeorológicas foram realizadas em viveiros florestais modulares suspensos, alinhados no sentido Leste-
Oeste, entre junho de 2017 e abril de 2019, sob telas pretas com níveis crescentes de sombreamento (35, 50,
65 e 80%) e coloridas/espectrais (termorefletora, vermelha, azul e verde, todas com 50% de sombreamento).
Os dados do monitoramento micrometeorológico foram agrupados em função das estações hídricas regionais
(seca, seca-chuvosa, chuvosa e chuvosa-seca), com separação da base de dados por decêndios. Foram
empregados 70 e 30% dos dados para geração e validação das regressões, em cada agrupamento de dados,
respectivamente. Na avaliação do desempenho estatístico das regressões foram empregados os indicadores
estatísticos: coeficiente de determinação (R2), erro absoluto médio (MBE), raiz quadrada do erro quadrático
médio (RMSE) e índice de Willmott (d). Houve dinâmica similar de Tar e UR entre a condição de pleno sol e
as telas poliefinas pretas e coloridas ao longo do dia e do ano; porém, com aumento expressivo nos valores
médios da Tar e UR nesses ambientes protegidos. Os valores de R² foram satisfatórios, demonstrando que
mais de 60% da variável dependente (Tar nas telas de sombreamento) está relacionada à variável independente
(Tar na condição de pleno sol). O d variou de 0,96 a 0,99, indicando que as regressões de estimativas da Tar e
UR ajustadas apresentam desempenho satisfatório para todas as estações hídricas regional nos ambientes
sombreados.
Palavras-chave: ambientes protegidos; micrometeorologia; indicadores estatísticos; transição Cerrado-
Amazônia.
Dynamics and estimates of air temperature and relative humidity in nurseries
protected with different shading
ABSTRACT: The objective was to describe the daily dynamics of temperature (Tar) and relative humidity
(RH) in protected environments with different polyolefin shading screens in transition region of Cerrado-
Amazonia of Mato Grosso; in addition, the uses regressions of estimation of Tar and RH in shaded
environments based on the same variables measured in full sun were evaluated. Micrometeorological
assessments were performed in suspended modules forest nurseries, aligned to the East-West direction,
between June 2017 and April 2019, under black screens with increasing levels of shading (35, 50, 65 and
80%) and colored / spectral (thermo-reflector, red, blue and green, all with 50% shading). The data of the
micrometeorological monitoring were grouped according to the regional water stations (dry, dry-rainy, rainy
and rainy-dry), with separation of the database for ten years. 70 and 30% of the data were used to generation
and validation the regressions, in each data group, respectively. In the Statistical performance evaluation of the
regressions were used the statistical indicators: coefficient of determination (R2), the mean error (MBE), root
mean square error (RMSE) and Willmott's index of adjustment (d). There was similar dynamic of Tar and UR
between the condition of full sun and the black and colored polyolefin screens throughout the day and year;
however, with a significant increase in the mean values of Tar and UR in these protected environments. The
R² values were satisfactory, showing that more than 60% of the dependent variable (Tar in the shading screens)
is related to the independent variable (Tar in full sun). The d ranged from 0.96 to 0.99, indicating that the
adjusted regressions of Tar and UR present satisfactory performance for all regional water stations in shaded
environments.
Palavras-chave: protected environments; micrometeorology; statistical indicators; Cerrado-Amazônia
transition.
Borella et al.
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
63
1. INTRODUÇÃO
Condições climáticas adversas como o aumento
expressivo da temperatura do ar e a diminuição da
disponibilidade hídrica causam impactos na distribuição e
diversidade dos vegetais (BERGAMASCHI; BERGONCI,
2017). Em regiões tropicais, essas alterações podem afetar as
taxas de desenvolvimento e produtividade das plantas
(HATFIELD; PRUEGER, 2015), bem como a germinação
de sementes, morfologia e arquitetura de raízes, caules e
folhas, acúmulo de biomassa e duração dos ciclos vegetativo
e reprodutivo (GRAY; BRADY, 2016), sendo que nesses
casos, os estádios de reprodução vegetal podem ser
acelerados ou delongados, afetando a formação e qualidade
do produto final.
Dentre as alternativas recentes para mitigação dos efeitos
dos elementos micrometeorológicos no cultivo de espécies
agrícolas e florestais (em todo o ciclo da cultura), destaca-se
o cultivo protegido, que visa garantir produtividade e
qualidade para espécies que apresentam dificuldades de
produção em épocas específicas do ano e/ou em
determinadas regiões (HOLCMAN; SENTELHAS, 2012).
Segundo Souza et al. (2013) e Santos et al. (2013), a região
Médio-Norte e Norte do Estado de Mato Grosso possui
elevadas amplitudes térmicas durante o inverno (superiores a
20,0 °C), com temperaturas médias mensais variando de
22,96 °C (julho) a 25,31 °C (abril), e temperaturas mínimas
médias mensais superiores a 15,26 °C (julho). Associado a
essa dinâmica da temperatura, os níveis de radiação global
médios mensais nessa região variam de 16,56 ± 2,82 MJ m-2
dia-1 (fevereiro – mês mais chuvoso da região) a 21,17 ± 0,83
MJ m-2 dia-1 (outubro), com aumento da transmissividade
atmosférica e do brilho solar entre abril e outubro (SOUZA
et al., 2016). Essas condições ambientais limitam a produção
qualitativa e quantitativa de algumas espécies vegetais em
função dos efeitos negativos supracitados, gerados por
condições climáticas adversas.
Essas condições meteorológicas da região supracitada
indicam a necessidade de utilização de cultivos em ambientes
protegidos, haja visto que, segundo Costa et al. (2017),
recomenda-se esse tipo de cultivo em regiões com altas
temperaturas, excesso de radiação e períodos longos de
chuvas, visando reduzir danos causados nos tecidos celulares
de plantas em estado juvenil por estas condições climáticas.
Dentre inúmeros danos causados pelas altas temperaturas nas
plantas podemos citar alguns, como a desnaturação de
membranas, estresse oxidativo, comprometimento na
atividade fotossintética e alterações estruturais e metabólicas
dos cloroplastos (BALFAGÓN et al., 2019).
Dentre os sistemas de cultivo protegido ocorre uma
predominância do uso do plástico, que retém menos calor
que o vidro. Recentemente vêm sendo desenvolvidos outros
materiais como plásticos de diferentes composições e
características físicas, telas aluminizadas ou termorefletoras;
todavia, a escolha do tipo de tela e o percentual de
sombreamento mais adequado são dependentes da
espécie/cultivar e das condições climáticas locais (COSTA et
al., 2017; AHEMD et al., 2016).
Associadas às coberturas do ambiente, outras técnicas
construtivas vêm sendo empregadas como maiores alturas de
pé-direito, cortinas laterais retráteis e nebulização. Contudo,
a utilização mais intensa de tecnologias mais eficientes no
cultivo protegido embate em possíveis aumentos no custo de
produção.
O uso de estufas plásticas e/ou telas de sombreamento
modifica o microclima interno através da diminuição da
transmissividade da radiação global incidente e,
consequentemente, melhora a distribuição espacial e
temporal (diurna) da temperatura e umidade relativa do ar.
Esses ambientes protegidos mantêm níveis adequados para o
crescimento uniforme e melhoram a produtividade de
culturas agrícolas e florestais em fase inicial de
desenvolvimento (SABINO et al., 2020; AHMED et al.,
2019). Além disso, funcionam como barreiras contra insetos
(TEITEL et al., 2007) e contribuem para a redução da
demanda hídrica das plantas (BORELLA et al., 2020;
MONTEIRO et al., 2016).
O controle das variáveis meteorológicas no interior de
ambientes protegidos é um processo complexo e dinâmico e
depende das condições externas (HOLCMAN;
SENTELHAS, 2012). Assim, o entendimento da dinâmica
micrometeorológica em ambientes sombreados é
fundamental para obter informações que auxiliam no
controle do ambiente, seleção e manejo das espécies com
melhores adaptações à essas condições microclimáticas
(SABINO et al., 2020; AHMED et al., 2019; MONTEIRO
et al., 2016; HOLCMAN; SENTELHAS, 2012).
O monitoramento da rotina da temperatura e umidade
relativa do ar em pesquisas voltadas para ambientes
protegidos pode ser realizado a partir de leituras instantâneas
de sensores capacitivos associados a sistemas de aquisição de
dados (dataloggers), contudo, em função do número de
unidades experimentais, o custo de implantação de um
sistema de monitoramento pode ser elevado. Em função das
inúmeras aplicações para estudos ecofisiológicos e
planejamento da produção de espécies/cultivares adaptadas
à sazonalidade climática regional, quando não é possível a
construção de séries temporais para Tar e UR em ambientes
protegidos, torna-se necessário a aplicação de modelos
estatísticos simplificados baseados principalmente na
condição ambiental normal (pleno sol).
Nesse sentido, objetivou-se descrever a dinâmica
microclimática e ajustar modelos estatísticos de estimativas
da temperatura (Tar) e umidade relativa do ar (UR), sob telas
poliefinas pretas (em níveis crescentes de sombreamento) e
telas coloridas (espectrais) em viveiros suspensos, na região
de transição Cerrado-Amazônia brasileira.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1. Região de estudo e instalações (viveiros suspensos)
O estudo foi realizado na região de transição Cerrado-
Amazônia, em Sinop-MT (11° 51' 50" S e 55° 29' 08" W e
384 metros de altitude). Segundo a classificação climática de
Köppen, o clima dessa região é caracterizado como Aw
(tropical quente e úmido) (SOUZA et al., 2013), com
temperaturas médias mensais variando de 24,9 a 27,7 °C e
umidade relativa do ar média mensal oscilando entre 52,0 a
86,0%, respectivamente (Figura 1A e 1B). Nessa região, a
radiação global e a insolação média mensal oscilam de 16,8 a
21,2 MJ m-2 dia-1 e 4,5 a 9,1 horas dia-1 (Figura 1C).
A sazonalidade climática da região é definida por duas
estações hídricas: chuvosa – de outubro a abril; e seca - maio
a setembro (Figura 1D) (SOUZA et al., 2013). A precipitação
média anual é de 1.945,0 mm, concentrando mais de 1.700,0
mm nas estações primavera-verão, enquanto que a
evapotranspiração de referência oscila de 105,0 a 170,0 mm
Dinâmica e estimativas da temperatura e umidade relativa do ar em viveiros protegidos com diferentes sombreamentos
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
64
mês-1 (3,5 a 5,5 mm dia-1), entre os períodos chuvoso e seco
da região, respectivamente (Figura 1D).
Nesse estudo, o monitoramento micrometeorológico
ocorreu em viveiros suspensos, dispostos no sentido Leste-
Oeste, com dimensões de 3,0 x 1,0 x 1,0 m (comprimento,
largura e altura) e a 1,0 m acima do solo (Figura 2). Como
referência, adotou-se a condição de pleno sol, enquanto que
as demais unidades experimentais apresentavam coberturas
superiores, frontais e laterais de telas poliefinas pretas com
indicações comerciais (35, 50, 65 e 80% de sombreamento),
tela termorefletora (Aluminet® - 50% de sombreamento) e
telas poliefinas coloridas vermelha e azul (Chromatinet® -
50% de sombreamento) e verde (Frontinet® - 50% de
sombreamento) (Figura 2).
Na condição de pleno sol, as medidas de Tar e a UR
foram realizadas com uma estação meteorológica automática
Instrutemp ITWH-1080, a 20 m da área experimental, com
armazenamento no intervalo de 30 minutos. Em conjunto,
foram realizadas medidas convencionais diárias da insolação
(heliógrafo Campbell-Stokes) para obtenção da radiação
global diária com base na razão de insolação e com
coeficientes da equação de Angstrom-Prescott calibrados
regionalmente na escala mensal (MARTIM et al., 2020).
Nos ambientes protegidos (viveiros) com as telas de
sombreamento foram instalados termo-higrômetros com
datalogger Instrutemp HT 4000 ICEL a 1,50 m de altura,
centralizados no interior de cada unidade experimental, com
armazenamento de dados em intervalos de 30 minutos.
Nos ambientes com telas poliefinas pretas, o período de
monitoramento micrometeorológico ocorreu entre junho de
2017 a abril de 2019, com o seguinte agrupamento sazonal
(estações hídricas do ano): seca (jun-jul-ago), seca/chuvosa
(set-out-nov), chuvosa (dez-jan-fev) e chuvosa/seca (mar-
abr). Já para as telas poliefinas coloridas e termorefletora, o
monitoramento foi realizado apenas na estação seca de 2017
(junho a setembro), devido à indisponibilidade de
equipamentos/sensores para o monitoramento desses
microambientes por mais tempo.
Figura 1. Médias mensais e desvio-padrão da temperatura do ar (A), umidade relativa do ar (B), radiação global e insolação (C), precipitação
e evapotranspiração de referência (D), entre 01/09/2010 e 31/12/2019, em Sinop-MT.
Figure 1. Monthly means and standard deviation of air temperature (A), relative air humidity (B), global radiation and sunshine (C),
precipitation and reference evapotranspiration (D), between 09/01/2010 and 12/31/2019, in Sinop-MT.
2.2. Modelos estatísticos de estimativa de Tar e UR
Os valores diários (médios, máximos e mínimos) da Tar
e UR nas condições de sombreamento foram agrupados nas
estações hídricas do ano conforme supracitado e, separados
por decêndios para gerarem duas bases de dados: uma com
70% do total dos dados para calibração dos coeficientes
estatísticos dos modelos, e outra, com 30% para validação do
desempenho estatístico dos modelos de estimativas. Foram
gerados agrupamentos de dados para obtenção de estimativas
de valores máximos, médios e mínimos diários de Tar e UR.
Avaliou-se a consistência dos dados e excluíram-se os
valores discrepantes decorrentes de erros de leitura ou falhas
no sistema de aquisição dos dados, com base nos desvios
superiores a 50% para cada agrupamento supracitado. Foram
ajustadas regressões lineares simples entre Tar e UR para cada
condição de sombreamento (variável dependente) com Tar e
UR na condição de pleno sol (variável independente).
Na avaliação do desempenho dos modelos gerados foram
empregados os indicadores estatísticos MBE - erro quadrado
médio (Eq. 1); o RMSE - Raiz Quadrática do Erro
Quadrático Médio (Eq. 2); e o dw (Índice de ajustamento de
Willmott), conforme (SOUZA et al., 2017). (Eq. 3).
 
 (01)
 󰇣󰇛󰇜
 󰇤 (02)
JanFevMarAbrMaiJun Jul
Ago SetOut
NovDez
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
JanFev
MarAbr
MaiJun Jul
AgoSetOut
Nov
Dez
14
16
18
20
22
24
26
3
4
5
6
7
8
9
10
11
JanFevMarAbrMaiJun Jul
Ago SetOut
NovDez
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
D.
C.
B.
A.
Precipitação Evapotranspiração de referência
Meses
Precipitação (mm mês-1)
80
100
120
140
160
180
200
220
ET0 (mm mês-1)
JanFevMarAbrMaiJun Jul
Ago SetOut
NovDez
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Máxima Média Mínima
Máxima Média Mínima
Temperatura do ar (°C)
Umidade relativa do ar (%)
Radiação global
HG (MJ m-2 dia-1)
Meses
Insolação (horas dia-1)
Insolação
Borella et al.
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
65
 󰇛󰇜

󰇛󰆒
󰆒
󰇜
 (03)
em que - valores estimados; - valores medidos; - número de
observações; || - valor absoluto da diferença
; ||-
valor absoluto da diferença 
.
Figura 2. Viveiros suspensos com telas agrícolas poliefinas e a pleno
sol, em Sinop-MT.
Figure 2. Suspended nurseries with poliefine screens and in full sun,
in Sinop-MT.
3. RESULTADOS
3.1. Dinâmica micrometeorológica de Tar e UR
3.1.1. Tar e UR em Pleno Sol
Durante o período avaliado, na região de estudo
ocorreram temperatura e umidade relativa do ar média anual
de 26,0 °C e 73,0%. Foram registrados extremos de
temperatura do ar de 40,1 e 9,7 °C, enquanto que para UR,
os valores máximo e mínimo foram de 99,4 e 10,0%,
respectivamente. As maiores amplitudes térmicas ocorreram
durante a estação seca, variando de 21,5 a 27,3 °C entre os
valores máximos e mínimos (Figura 3A). Para a umidade
relativa do ar as maiores amplitudes foram de 78,0 a 88,0%
também na estação seca (Figura 3B). Os valores médios
anuais da radiação global e insolação foram de 16,8 MJ m-2
dia-1 e 6,7 horas dia-1.
3.1.2. Tar e UR sob telas poliefinas pretas
Observou-se dinâmica semelhante à condição de pleno
sol na sazonalidade de Tar e UR nos ambientes com telas
poliefinas pretas com 35, 50, 65 e 80% de sombreamento
(Figuras 4 e 5). No entanto, quando comparado a condição
de pleno sol, houve para temperatura do ar acréscimo
expressivo nos valores máximos e médios e decréscimo nos
mínimos, enquanto para umidade relativa do ar registrou-se
aumento notável nos valores médios e mínimos.
Foram registrados no interior das telas de
sombreamentos valores de Tar média de 26,4 e 26,0 °C nas
estações chuvosa e seca, respectivamente (Figuras 4E e 4H).
O aumento no nível de sombreamento acarretou acréscimo
de até 2,0% na UR média diária, com variações entre 82,0 e
84,0% na estação chuvosa e de 60,0 e 62,0% na estação seca
(Figura 5E e 5H).
Para essa mesma região de estudo, Sabino et al. (2020)
verificaram entre julho/2015 a abril/2016, valores médios
diários de Tar e UR próximos de 26,0 °C e 90,0% nas telas
pretas de 35, 50, 65 e 80% de sombreamento, indicando ainda
uma redução de Tar e aumento de UR com relação ao pleno
sol.
Na estação seca ocorreram maiores flutuações nos
valores de Tar máxima e mínima diária, atingindo como
valores extremos 45,6 °C (às 15:00 h em julho) e 45,8 °C (às
12:00 h em agosto), e 9,3 a 9,7 °C (ambas às 05:00 h em
julho), para as telas poliefinas pretas com 50 e 80% de
sombreamento, respectivamente (Figura 4D-4I). Em
contrapartida, constatou-se menor amplitude entre os valores
máximos e mínimos de UR nesses ambientes protegidos,
atingindo 100,0% no período noturno durante a estação
chuvosa e 20,0% entre às 12:00 e 13:00 h na estação seca da
região (Figura 5D- 5I).
Figura 3. Temperatura do ar (A) e umidade relativa do ar (B) máxima, média e mínima diária, em Sinop-MT, entre 01/06/2017 e 30/04/2019.
Figure 3. Air temperature (A) and relative humidity (B) maximum, mean and minimum daily, in Sinop-MT, between 06/01/2017 and
04/30/2019.
1/6
16/6
1/7
16/7
31/7
15/8
30/8
14/9
29/9
14/10
29/10
13/11
28/11
13/12
28/12
12/1
27/1
11/2
26/2
13/3
28/3
12/4
27/4
12/5
27/5
11/6
26/6
11/7
26/7
10/8
25/8
9/9
24/9
9/10
24/10
8/11
23/11
8/12
23/12
7/1
22/1
6/2
21/2
8/3
23/3
7/4
22/4
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1/6
16/6
1/7
16/7
31/7
15/8
30/8
14/9
29/9
14/10
29/10
13/11
28/11
13/12
28/12
12/1
27/1
11/2
26/2
13/3
28/3
12/4
27/4
12/5
27/5
11/6
26/6
11/7
26/7
10/8
25/8
9/9
24/9
9/10
24/10
8/11
23/11
8/12
23/12
7/1
22/1
6/2
21/2
8/3
23/3
7/4
22/4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
B.
A.
Data
20192018
2017
Temperatura do ar (°C)
Máxima Média Mínima
Chuvosa-secaChuvosa Seca-chuvosa
Seca
Seca Chuvosa
Seca-chuvosa Chuvosa-seca
2019
20182017
Umidade relativa do ar (%)
Data
Dinâmica e estimativas da temperatura e umidade relativa do ar em viveiros protegidos com diferentes sombreamentos
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
66
Figura 4. Dinâmica da temperatura do ar máxima, média e mínima diária ao longo do ano, em condições de pleno sol (A-B-C) e sob telas
poliefinas pretas de 50% (D-E-F) e 80% (G-H-I), entre 04/06/2017 e 30/04/2019, em Sinop-MT.
Figure 4. Dynamic of the maximum, mean and minimum daily temperature throughout the year, in full sun conditions (A-B-C) and under
black poliefins screens at 50% (D-E-F) and 80% (G-H-I), between 06/04/2017 and 04/30/2019, in Sinop-MT.
Figura 5. Dinâmica da umidade relativa do ar máxima, média e mínima diária ao longo do ano em condições de pleno sol (A-B-C) e sob
telas poliefinas pretas de 50% (D-E-F) e 80% (G-H-I), entre 04/06/2017 e 30/04/2019, em Sinop-MT.
Figure 5. Dynamic of the maximum, mean and minimum daily air relative humidity throughout the year, in full sun (A-B-C) conditions and
under black poliefins screens of 50% (D-E-F) and 80% (G-H-I), between 06/04/2017 and 30 / 04/2019, in Sinop-MT.
JanFev
MarAbrJun Jul
AgoSetOut
Nov
Dez
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Horas do dia (h)
A.
JanFev
MarAbrJun Jul
AgoSetOut
Nov
Dez
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
B.
JanFev
MarAbrJun Jul
AgoSetOut
Nov
Dez
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
C.
JanFev
MarAbrJun Jul
AgoSetOut
Nov
Dez
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Horas do dia (h)
D.
JanFev
MarAbrJun Jul
AgoSetOut
Nov
Dez
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
E.
JanFev
MarAbrJun Jul
AgoSetOut
Nov
Dez
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Temperatura do ar mínimaTemperatura do ar média
F.
JanFev
MarAbrJun Jul
AgoSetOut
Nov
Dez
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Meses
Horas do dia (h)
9.014192429343944
G.
Temperatura do ar máxima
JanFev
MarAbrJun Jul
AgoSetOut
Nov
Dez
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Meses
9.014192429343944
H.
JanFev
MarAbrJun Jul
AgoSetOut
Nov
Dez
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Meses
9.014192429343944
I.
Borella et al.
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
67
3.1.3. Tar e UR sob telas poliefinas coloridas
Registrou-se valores médios diários de Tar de 26,7 ± 0,1
°C e UR de 62,0 ± 0,3% no interior das telas poliefinas
termorefletora, vermelha, azul e verde durante a estação seca
(junho-setembro/2017), sem diferenças significativas entre
as condições de sombreamento (Figuras 6 e 7). Esses valores
foram superiores aos registrados na tela poliefina preta (50%
de sombreamento), que gerou médias diárias de 26,0 °C e
61,0%, e na condição de pleno sol com médias de 26,2 °C e
58,0%.
Sabino et al. (2020) encontraram para essas mesmas telas
de sombreamento, valores médios de Tar e UR de 25,3 °C e
85,6% sob tela azul; enquanto que para as demais telas, a Tar
média foi 27,0 °C e a UR média variou de 81,4, 81,2 e 82,2%
sob telas vermelha, verde e termorefletora, respectivamente.
Contudo, ressalta-se que os resultados obtidos nas telas
coloridas por Sabino et al. (2020) abrangeram as estações seca
e chuvosa do ano na região, enquanto que o presente trabalho
avaliou apenas a estação seca.
Os meses de agosto e setembro apresentaram
temperaturas máximas de 40,1 °C (às 14:00 h) na condição de
pleno sol, e ainda, 41,2; 50,2; 48,9; 47,1 e 46,0 °C (entre às
12:00 e 13:00 h) nas telas poliefinas preta 50%,
termorefletora, vermelha, azul e verde, respectivamente
(Figura 6). A umidade relativa do ar mínima chegou a 10,0%
(das 12:00 às 17:00 h) na condição de pleno sol, e 18,0% ±
1,0% (das 12:00 às 13:00 h) nas telas poliefinas coloridas
(Figura 7).
Figura 6. Dinâmica da temperatura do ar máxima, média e mínima diária ao longo do ano, em condições de sombreamento com telas
poliefinas aluminet 50% (A-B-C), chromatinet vermelha 50% (D-E-F), chromatinet azul 50% (G-H-I) e frontinet verde 50% (J-K-L), entre
04/06/2017 e 30/09/2017, em Sinop-MT.
Figure 6. Dynamic of the maximum, mean and minimum daily temperature throughout the year, in shadowing to colours poliefins screens
aluminet 50% (A-B-C), chromatinet red 50% (D-E-F), chromatinet blue 50% (G-H-I) e frontinet green 50% (J-K-L), between 06/04/2017
and 09/30/2017, in Sinop-MT.
3.2. Medidas e estimativas de Tar e UR sob telas
poliefinas pretas e coloridas
Independentemente da tela de sombreamento, as maiores
e menores amplitudes de Tar e UR ocorreram na estação seca
com 20,0 °C e 60,0%, e na transição das estações chuvosa-
seca com 11,0 °C e 36,0%, respectivamente (Figuras 8 e 9).
Na estação seca, as maiores amplitudes térmicas foram
dependentes de forma mais expressa da diminuição de Tmín
(temperatura mínima diária), quando comparado com o
crescimento de Tmáx (temperatura máxima diária). As
médias diárias (considerando a estação seca) de Tar foi de
25,0 °C sob pleno sol e telas poliefinas pretas de
sombreamento, contudo, menores quando comparado com
a estação chuvosa e transição chuvosa-seca. Na estação
chuvosa, a Tar média se manteve mais elevada e constante
(27,0 °C) em todas as telas de sombreamento e na condição
de pleno sol. Esse comportamento, decorre da presença de
vapor d’água na atmosfera, que desempenha um papel de
condicionador térmico do ar, absorvendo boa parte da
radiação em ondas curtas (diminuindo a transmissividade
atmosférica) e aumenta a incidência de radiação em ondas
longas atmosféricas (SANTOS et al., 2013), que condicionam
a elevação da temperatura do ar.
Os valores dos desvios padrões (linhas vermelhas)
indicam a variabilidade dos valores máximos, médios e
mínimos diários de Tar e UR, especificamente para cada
estação hídrica avaliada. Os valores estimados (marcadores
“pontos” pretos) se aproximaram dos valores medidos nas
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
A.
Horas do dia (h)
B.
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
L.K.J.
I.H.G.
F.
E.D.
C.
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Horas do dia (h)
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Horas do dia (h)
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Jun
Jul
Aug
Sep
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Temperatura do ar mínimaTemperatura do ar médiaTemperatura do ar máxima
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Meses
Horas do dia (h)
9,0141924293439444954
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Meses
9,0141924293439444954
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Meses
9,0141924293439444954
Dinâmica e estimativas da temperatura e umidade relativa do ar em viveiros protegidos com diferentes sombreamentos
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
68
telas poliefinas pretas de sombreamento em todas as estações
hídricas do ano, exceto para Tmáx (Figura 8D) e URmín
(Figura 9D) na transição chuvosa-seca.
Os menores valores médios de UR ocorreram na estação
seca, entre 50,0 a 60,0%, com mínimas observadas inferiores
a 35,0%, enquanto que, na estação chuvosa e nas transições
(seca-chuvosa e chuvosa-seca), a UR média foi superior a
70,0%, independentemente da condição de sombreamento.
Em geral, as diferenças entre os valores observados e
estimados de Tar e UR nas telas coloridas com 50,0% de
sombreamento foram próximas, não ultrapassando de 0,4 °C
e 1%, nessa ordem (Figura 10).
Figura 7. Dinâmica da umidade relativa do ar máxima, média e mínima diária ao longo do ano, em condições de sombreamento com telas
poliefinas aluminet 50% (A-B-C), chromatinet vermelha 50% (D-E-F), chromatinet azul 50% (G-H-I) e frontinet verde 50% (J-K-L), entre
04/06/2017 e 30/09/2017, em Sinop-MT.
Figure 7. Dynamic of the maximum, mean and minimum daily relative humidity throughout the year, in shadowing to colours poliefins
screens aluminet 50% (A-B-C), chromatinet red 50% (D-E-F), chromatinet blue 50% (G-H-I) e frontinet green 50% (J-K-L), between
06/04/2017 and 09/30/2017, in Sinop-MT.
Figura 8. Temperatura do ar máxima, média e mínima observada e
estimada sob diferentes telas poliefinas pretas e pleno sol, em
diferentes estações hídricas do ano, entre 04/06/2017 e
30/04/2019, em Sinop-MT.
Figure 8. Maximum, mean and minimum air temperature observed
and estimated under different black poliefins screens and full sun,
in different water seasons of the year, between 06/04/2017 and
04/30/2019, in Sinop-MT.
Figura 9. Umidade relativa do ar máxima, média e mínima observada
e estimada sob diferentes telas poliefinas pretas e pleno sol, em
diferentes estações hídricas do ano, entre 04/06/2017 e
30/04/2019, em Sinop-MT.
Figure 9. Maximum, mean and minimum relative humidity observed
and estimated under different black poliefins screens and full sun,
in different water seasons of the year, between 06/04/2017 and
04/30/2019, in Sinop-MT.
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Umidade relativa do ar máxima Umidade relativa do ar mínima
Umidade relativa do ar média
L.K.J.
I.H.G.
F.E.D.
A. C.B.
Horas do dia (h)
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Horas do dia (h)
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Horas do dia (h)
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Meses
Horas do dia (h)
0,0102030405060708090100
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Meses
0,0102030405060708090100
Jun
Jul
Ago
Set
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Meses
0,0102030405060708090100
0
35
50
65
80
10
15
20
25
30
35
40
45
D.C.
B.
Temperatura do ar (°C)
Valor estimado Máxima Média Mínima
A.
0
35
50
65
80
10
15
20
25
30
35
40
45 Seca-chuvosa
0
35
50
65
80
10
15
20
25
30
35
40
45 Chuvosa
Temperatura do ar (°C)
Nível de sombreamento (%)
0
35
50
65
80
10
15
20
25
30
35
40
45 Chuvosa-seca
Seca
Nível de sombreamento (%)
0
35
50
65
80
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Chuvosa-seca
Chuvosa
Seca-chuvosaSeca
D.
C.
B.
A.
Umidade relativa do ar (%)
0
35
50
65
80
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
35
50
65
80
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Umidade relativa do ar (%)
Nível de sombreamento (%)
0
35
50
65
80
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Valor estimado Máxima Média Mínima
Nível de sombreamento (%)
Borella et al.
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
69
Figura 10. Temperatura e umidade relativa do ar máxima, média e
mínima observada e estimada sob diferentes telas poliefinas
coloridas, preta 50% e pleno sol, na estação seca, em Sinop-MT.
Figure 10. Maximum, mean and minimum air temperature and
relative humidity observed and estimated under different colours
poliefins screens, black 50% and full sun, in dry season, in Sinop-
MT.
Figura 11. Equações lineares de estimativas da temperatura máxima
(Tmáx), média (Tméd) e mínima (Tmín), sob tela poliefina preta
50%, em diferentes estações hídricas do ano, em Sinop-MT. (As
mesmas variáveis em pleno Sol correspondem a "X")
Figure 11. Linear equations for estimatives for maximum (Tmax),
mean (Tmed) and minimum (Tmin) air temperature, under 50%
black poliefins screen, in different water conditions of the year, in
Sinop-MT. (The same variables in full sun correspond to "X")
3.3. Equações estatísticas de estimativas de Tar e UR
Foram ajustadas regressões lineares simplificadas
baseadas na condição pleno sol como referência, visto que o
seu monitoramento de rotina é realizado com mais facilidade
em diversas regiões brasileiras. Além disso, visando
aplicações em pesquisas agrícolas e ambientais regionais, as
regressões foram ajustadas em condições físico-hídricas
distintas baseadas no regime hídrico da região (seca, seca-
chuvosa, chuvosa, chuvosa-seca). Observou-se regressões
crescentes, independente da estação hídrica do ano (Figuras
11 e 12, e Tabelas 1 e 2).
Os coeficientes de determinação (R²) das regressões
ajustadas para Tar variaram de 62 a 90% e de 89 a 98% nas
estações seca e chuvosa; de 89 a 97% e de 65 a 83% nas
transições seca-chuvosa e chuvosa-seca, respectivamente
(Tabela 1). Em geral, os valores de R² indicam que mais de
60 % da variável dependente (temperatura do ar nas telas de
sombreamento) está relacionada à variável independente
(temperatura do ar na condição de pleno sol).
Os valores de MBE variaram de -0,003 a 0,73 °C na seca;
de -0,63 a 0,02 °C na seca-chuvosa; de -0,49 a 0,22 °C na
chuvosa e de -0,02 a 0,84 °C na chuvosa-seca; sendo que as
maiores subestimativas ocorreram na transição seca-chuvosa
e na estação chuvosa. Os espalhamentos (RMSE) variaram
de 0,31 a 1,04 °C; 0,38 a 1,08 °C; 0,18 a 1,12 °C e 0,35 a 1,39
°C nas estações seca, seca-chuvosa, chuvosa e chuvosa-seca,
respectivamente (Tabela 1).
Figura 12. Equações lineares de estimativas da umidade relativa do
ar máxima (URmáx), média (URméd) e mínima (URmín), sob tela
poliefina preta 50%, em diferentes estações hídricas do ano, em
Sinop-MT. (As mesmas variáveis em pleno Sol correspondem a "X")
Figure 12. Linear equations for estimatives for maximum (URmax),
mean (URmed) and minimum (URmin) relative humidity, under
50% black poliefins screen, in different water conditions of the year,
in Sinop-MT. (The same variables in full sun correspond to "X")
Azul
Pleno sol
Preta
Termorefletora
Verde
Vermelha
10
15
20
25
30
35
40
45
50
B.
Temperatura do ar (°C)
Valor estimado Máxima Média Mínima
A.
Azul
Pleno sol
Preta
Termorefletora
Verde
Vermelha
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Umidade relativa do ar (%)
Nível espectral de radiação global
20 25 30 35
20
25
30
35
10 15 20 25 30
10
15
20
25
30
20 25 30 35 40 45
20
25
30
35
40
45
20 25 30 35
20
25
30
35
10 15 20 25 30
10
15
20
25
30
20 25 30 35 40 45
20
25
30
35
40
45
20 25 30 35
20
25
30
35
10 15 20 25 30
10
15
20
25
30
20 25 30 35 40 45
20
25
30
35
40
45
20 25 30 35
20
25
30
35
10 15 20 25 30
10
15
20
25
30
20 25 30 35 40 45
20
25
30
35
40
45 Y =2.31556+0.89935 X
R2= 0.8959
Tmed tela (°C)
Tmed pleno sol (°C)
Y =-0.63563+0.97485 X
R2= 0.8350
Tmín tela (°C)
Tmín pleno sol (°C)
Chuvosa
Chuvosa-seca
Y =-1.12297+1.05572 X
R2= 0.9254
Tmáx tela (°C)
Tmáx pleno sol (°C)
Seca-chuvosa
Y =1.81459+0.93012 X
R2= 0.9550
Tmed tela (°C)
Tmed pleno sol (°C)
Y =-3.46004+1.14231 X
R2= 0.9617
Tmín tela (°C)
Tmín pleno sol (°C)
Y =-2.6124+1.1209 X
R2= 0.9322
Tmáx tela (°C)
Tmáx pleno sol (°C)
Seca
Y =-0.70129+1.03592 X
R2= 0.9780
Tmed tela (°C)
Tmed pleno sol (°C)
Y =-1.60832+1.06936 X
R2= 0.9086
Tmín tela (°C)
Tmín pleno sol (°C)
Y =-3.6993+1.25883 X
R2= 0.8125
Tmáx tela (°C)
Tmáx pleno sol (°C)
Y =8.20061+0.70737 X
R2= 0.6950
Tmed tela (°C)
Tmed pleno sol (°C)
Y =10.34423+0.52704 X
R2= 0.7315
Tmín tela (°C)
Tmín pleno sol (°C)
Y =1.15068+0.99721 X
R2= 0.8217
Tmáx tela (°C)
Tmáx pleno sol (°C)
70 80 90 100
70
80
90
100
30 40 50 60 70 80 90 100
30
40
50
60
70
80
90
100
01020304050607080 90100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
70 80 90 100
70
80
90
100
30 40 50 60 70 80 90 100
30
40
50
60
70
80
90
100
01020304050607080 90100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
70 80 90 100
70
80
90
100
30 40 50 60 70 80 90 100
30
40
50
60
70
80
90
100
01020304050607080 90100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
70 80 90 100
70
80
90
100
30 40 50 60 70 80 90 100
30
40
50
60
70
80
90
100
01020304050607080 90100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Chuvosa-seca Chuvosa Seca-chuvosa Seca
Y =19.27163+0.77629 X
R2= 0.8032
URmáx tela (%)
URmáx pleno sol (%)
Y =19.30197+0.71144 X
R2= 0.8287
URméd tela (%)
URméd pleno sol (%)
Y =15.66277+0.62619 X
R2= 0.7568
URmín tela (%)
URmín pleno sol (%)
Y =5.0973+0.95482 X
R2= 0.9677
URmáx tela (%)
URmáx pleno sol (%)
Y =8.37489+0.92477 X
R2= 0.9949
URméd tela (%)
URméd pleno sol (%)
Y =12.44905+0.87478 X
R2= 0.9824
URmín tela (%)
URmín pleno sol (%)
Y =48.43672+0.51324 X
R2= 0.5300
URmáx tela (%)
URmáx pleno sol (%)
Y =12.03102+0.8852 X
R2= 0.9833
URméd tela (%)
URméd pleno sol (%)
Y =12.53553+0.85797 X
R2= 0.9393
URmín tela (%)
URmín pleno sol (%)
URmáx tela (%)
URmáx pleno sol (%)
Y =37.15401+0.58018 X
R2= 0.76371
URméd tela (%)
URméd pleno sol (%)
Y =65.41732+0.34525 X
R2= 0.21026
Y =-3.26319+0.98635 X
R2= 0.84295
URmín tela (%)
URmín pleno sol (%)
Dinâmica e estimativas da temperatura e umidade relativa do ar em viveiros protegidos com diferentes sombreamentos
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
70
Tabela 1. Equações de estimativas da temperatura e umidade relativa do ar (máxima, média e mínima) em diferentes condições de
sombreamento e estações hídricas do ano, em Sinop-MT.
Table 1. Equations for estimating air temperature and relative humidity (maximum, mean and minimum) under different shading conditions
and water seasons of the year, in Sinop-MT.
Estação Hídrica
Telas
Variáveis
Equações lineares
R2
MBE
RMSE
d
Seca
Preta 35,0%
Tmáx
Y = 2,65647 + 0,97016 X
0,791
0,0856
0,6686
0,9983
Tméd
Y = 2,8984 + 0,88355 X
0,901
0,2876
0,3885
0,9990
Tmín
Y = -0,52986 + 0,9697 X
0,836
0,0848
0,3138
0,9994
Preta 50,0%
Tmáx
Y = 1,15068 + 0,99721 X
0,822
0,0888
0,7360
0,9983
Tméd
Y = 2,31556 + 0,89935 X
0,896
0,2492
0,3846
0,9991
Tmín
Y = -0,63563 + 0,97485 X
0,835
0,0696
0,3500
0,9992
Preta 65,0%
Tmáx
Y = -1,22747 + 1,05608 X
0,767
0,2916
0,9528
0,9977
Tméd
Y = 1,1144 + 0,94004 X
0,890
0,1856
0,3783
0,9992
Tmín
Y = -0,61268 + 0,97133 X
0,832
-0,0028
0,5237
0,9981
Preta 80,0%
Tmáx
Y = 4,76694 + 0,90021 X
0,625
0,7284
10,4390
0,9959
Tméd
Y = 3,87622 + 0,84182 X
0,864
0,4600
0,5294
0,9981
Tmín
Y = 1,07775 + 0,89239 X
0,741
0,1904
0,4707
0,9985
Preta 35,0%
URmáx
Y = 18,96244 + 0,76384 X
0,818
0,5592
16,2900
0,9965
URméd
Y = 18,23695 + 0,71164 X
0,853
0,1532
0,9119
0,9991
URmín
Y = 15,32479 + 0,60092 X
0,738
0,2568
12,9200
0,9975
Preta 50,0%
URmáx
Y = 19,27163 + 0,77629 X
0,803
0,0600
24,0810
0,9939
URméd
Y = 19,30197 + 0,71144 X
0,829
-0,0184
16,0860
0,9976
URmín
Y = 15,66277 + 0,62619 X
0,757
0,0704
13,4660
0,9976
Preta 65,0%
URmáx
Y = 19,82136 + 0,77998 X
0,738
0,7712
36,7670
0,9900
URméd
Y = 19,82095 + 0,71513 X
0,789
0,2440
21,3990
0,9965
URmín
Y = 15,9054 + 0,61725 X
0,702
-0,8268
24,7150
0,9935
Preta 80,0%
URmáx
Y = 31,01001 + 0,67677 X
0,794
-0,0708
19,8170
0,9940
URméd
Y = 24,17127 + 0,66366 X
0,806
-0,4304
17,8870
0,9969
URmín
Y = 17,11135 + 0,60171 X
0,698
-0,6348
15,7520
0,9967
Seca-Chuvosa
Preta 35,0%
Tmáx
Y = -4,30091 + 1,16002 X
0,909
0,0235
10,4160
0,9975
Tméd
Y = -1,05793 + 1,0365 X
0,970
-0,0977
0,4209
0,9985
Tmín
Y = -2,17719 + 1,07293 X
0,973
-0,2188
0,3977
0,9976
Preta 50,0%
Tmáx
Y = -1,12297 + 1,05572 X
0,925
-0,2335
0,8702
0,9979
Tméd
Y = 1,81459 + 0,93012 X
0,955
-0,2058
0,3816
0,9985
Tmín
Y = -3,46004 + 1,14231 X
0,962
-0,2100
0,4120
0,9977
Preta 65,0%
Tmáx
Y = -1,57702 + 1,07072 X
0,888
-0,4973
10,7870
0,9970
Tméd
Y = 2,69599 + 0,89591 X
0,919
-0,3031
0,4479
0,9980
Tmín
Y = -4,24586 + 1,18009 X
0,953
-0,2385
0,4139
0,9980
Preta 80,0%
Tmáx
Y = -3,64833 + 1,14296 X
0,887
-0,6281
10,7700
0,9973
Tméd
Y = 0,58039 + 0,97728 X
0,944
-0,2296
0,5341
0,9977
Tmín
Y = -0,65502 + 1,00966 X
0,953
-0,2154
0,4359
0,9966
Preta 35,0%
URmáx
Y = -4,44846 + 1,0505 X
0,918
0,0662
31,4360
0,9965
URméd
Y = 5,22529 + 0,95886 X
0,990
-0,0281
16,8340
0,9997
URmín
Y = 10,64328 + 0,88114 X
0,979
0,4912
32,4410
0,9989
Preta 50,0%
URmáx
Y = 5,0973 + 0,95482 X
0,968
-0,0727
12,9480
0,9990
URméd
Y = 8,37489 + 0,92477 X
0,995
0,0242
12,9010
0,9998
URmín
Y = 12,44905 + 0,87478 X
0,982
0,3719
25,6580
0,9993
Preta 65,0%
URmáx
Y = 10,97043 + 0,90179 X
0,963
-0,0312
12,6220
0,9990
URméd
Y = 9,44871 + 0,91982 X
0,994
0,0827
13,7440
0,9998
URmín
Y = 11,21279 + 0,90188 X
0,983
10,023
27,4040
0,9992
Preta 80,0%
URmáx
Y = 19,73537 + 0,81057 X
0,939
0,2292
16,2840
0,9982
URméd
Y = 13,31271 + 0,87239 X
0,992
0,3058
13,6280
0,9998
URmín
Y = 12,37236 + 0,86965 X
0,978
10,454
26,1720
0,9992
em que: Tmáx, Tméd e Tmín são as temperaturas máximas, médias e mínimas diárias (em °C); URmáx, URméd e URmín são as umidades relativa do ar
máxima, média e mínima diárias (em %), respectivamente; R2 é o coeficiente de determinação; MBE e RMSE são o erro quadrado médio e a raiz quadrática
do erro quadrático médio (em °C para Tar e % para UR); “d” é o índice de ajustamento de Willmott. Nas regressões lineares “X” representa as mesmas
variáveis obtidas na condição de pleno sol.
Borella et al.
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
71
Tabela 1. Equações de estimativas da temperatura e umidade relativa do ar (máxima, média e mínima) ... CONTINUAÇÃO
Table 1. Equations for estimating air temperature and relative humidity (maximum, mean and minimum) … CONTINUATION
Estação Hídrica
Telas
Variáveis
Equações lineares
R2
MBE
RMSE
d
Chuvosa
Preta 35,0%
Tmáx
Y = -4,20903 + 1,1621 X
0,938
-0,0964
0,8086
0,9984
Tméd
Y = -1,64473 + 1,06104 X
0,980
0,0596
0,2263
0,9997
Tmín
Y = -1,57304 + 1,05325 X
0,927
0,1472
0,3003
0,9979
Preta 50,0%
Tmáx
Y = -2,6124 + 1,1209 X
0,932
-0,2264
0,8193
0,9983
Tméd
Y = -0,70129 + 1,03592 X
0,978
0,0168
0,1824
0,9998
Tmín
Y = -1,60832 + 1,06936 X
0,909
0,1784
0,3298
0,9975
Preta 65,0%
Tmáx
Y = -3,37431 + 1,14716 X
0,926
-0,4756
0,9297
0,9979
Tméd
Y = -0,33665 + 1,02326 X
0,975
-0,0628
0,2152
0,9997
Tmín
Y = -1,75421 + 1,08049 X
0,919
0,1444
0,3215
0,9976
Preta 80,0%
Tmáx
Y = -5,99624 + 1,24703 X
0,918
-0,4856
11,2330
0,9975
Tméd
Y = -1,67922 + 1,06665 X
0,965
-0,0248
0,2694
0,9995
Tmín
Y = -1,11014 + 1,03101 X
0,894
0,2196
0,3613
0,9969
Preta 35,0%
URmáx
Y = 48,34581 + 0,52142 X
0,512
0,5636
10,1310
0,9880
URméd
Y = 8,53038 + 0,93046 X
0,983
0,1423
0,7652
0,9998
URmín
Y = 9,2585 + 0,90623 X
0,949
0,4023
17,8310
0,9994
Preta 50,0%
URmáx
Y = 48,43672 + 0,51324 X
0,530
0,5873
0,9982
0,9883
URméd
Y = 12,03102 + 0,8852 X
0,983
0,4077
0,8757
0,9997
URmín
Y = 12,53553 + 0,85797 X
0,939
0,9273
17,9380
0,9994
Preta 65,0%
URmáx
Y = 56,75795 + 0,43903 X
0,551
0,7677
12,3570
0,9841
URméd
Y = 15,17189 + 0,86365 X
0,973
0,9609
13,7380
0,9994
URmín
Y = 12,12893 + 0,87973 X
0,945
16,445
23,4760
0,9990
Preta 80,0%
URmáx
Y = 57,69386 + 0,42609 X
0,543
0,6132
11,2430
0,9830
URméd
Y = 13,64548 + 0,87654 X
0,967
0,8223
12,0380
0,9995
URmín
Y = 9,32647 + 0,90477 X
0,949
13,373
23,6540
0,9990
Chuvosa-Seca
Preta 35,0%
Tmáx
Y = -4,67908 + 1,28118X
0,813
0,7669
12,9340
0,9926
Tméd
Y = 7,44091 + 0,72259 X
0,708
0,1392
0,7972
0,9801
Tmín
Y = 8,91486 + 0,57518 X
0,733
0,0731
0,3869
0,9869
Preta 50,0%
Tmáx
Y = -3,6993 + 1,25883 X
0,813
0,7700
13,9470
0,9912
Tméd
Y = 8,20061 + 0,70737 X
0,695
0,1185
0,7760
0,9805
Tmín
Y = 10,34423 + 0,52704 X
0,732
0,0799
0,3978
0,9853
Preta 65,0%
Tmáx
Y = -5,79628 + 1,32741 X
0,804
0,8369
13,3210
0,9922
Tméd
Y = 7,7636 + 0,72337 X
0,703
0,1169
0,7176
0,9828
Tmín
Y = 9,48285 + 0,56576 X
0,740
0,0008
0,3451
0,9881
Preta 80,0%
Tmáx
Y = -7,12959 + 1,39644 X
0,826
0,7585
13,9330
0,9932
Tméd
Y = 6,44111 + 0,76808 X
0,679
0,0946
0,8613
0,9801
Tmín
Y = 10,15343 + 0,51349 X
0,654
-0,0208
0,4024
0,9836
Preta 35,0%
URmáx
Y = 66,08547 + 0,34511 X
0,217
0,0273
0,4755
0,9714
URméd
Y = 34,93409 + 0,61073 X
0,771
-0,4618
31,0900
0,9669
URmín
Y = -9,19799 + 1,07297 X
0,865
-23,309
49,9820
0,9897
Preta 50,0%
URmáx
Y = 65,41732 + 0,34525 X
0,210
0,0336
0,3977
0,9755
URméd
Y = 37,15401 + 0,58018 X
0,764
-0,2109
28,3910
0,9697
URmín
Y = -3,26319 + 0,98635 X
0,843
-33,036
51,4920
0,9895
Preta 65,0%
URmáx
Y = 70,21006 + 0,30531 X
0,179
0,0418
0,3904
0,9750
URméd
Y = 38,50593 + 0,57754 X
0,741
-0,5273
30,2980
0,9655
URmín
Y = -6,56815 + 1,05259 X
0,856
-24,945
47,7350
0,9901
Preta 80,0%
URmáx
Y = 74,98659 + 0,25126 X
0,109
-0,0855
0,4065
0,9612
URméd
Y = 35,40553 + 0,60407 X
0,731
-0,4836
35,7350
0,9625
URmín
Y = -8,10229 + 1,03705 X
0,835
-24,973
62,5290
0,9863
em que: Tmáx, Tméd e Tmín são as temperaturas máximas, médias e mínimas diárias (em °C); URmáx, URméd e URmín são as umidades relativa do ar
máxima, média e mínima diárias (em %), respectivamente; R2 é o coeficiente de determinação; MBE e RMSE são o erro quadrado médio e a raiz quadrática
do erro quadrático médio (em °C para Tar e % para UR); “d” é o índice de ajustamento de Willmott. Nas regressões lineares “X” representa as mesmas
variáveis obtidas na condição de pleno sol.
Dinâmica e estimativas da temperatura e umidade relativa do ar em viveiros protegidos com diferentes sombreamentos
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
72
Tabela 2. Equações de estimativas da temperatura e umidade relativa do ar (máxima, média e mínima) sob diferentes telas poliefinas coloridas
na estação seca, em Sinop-MT.
Table 2. Equations for estimating air temperature and relative humidity (maximum, mean and minimum) under different colours poliefins
screens in dry season, in Sinop-MT.
Telas
Variáveis
Equações lineares
R2
MBE
RMSE
d
Termorefletora 50,0%
Tmáx
Y = 2,90072 + 0,9662 X
0,8383
-0,1100
0,9709
0,9982
Tméd
Y = -0,13929 + 0,99898 X
0,9673
-0,0456
0,4412
0,9995
Tmín
Y = -1,69668 + 1,04044 X
0,9259
-0,0191
0,4563
0,9996
Vermelha 50,0%
Tmáx
Y = 0,55982 + 1,07096 X
0,7150
0,3626
1,1305
0,9970
Tméd
Y = 14,58562 + 0,80978 X
0,9800
0,2491
0,4825
0,9994
Tmín
Y = -1,49019 + 1,03006 X
0,9215
-0,0097
0,4881
0,9995
Azul 50,0%
Tmáx
Y = 3,32856 + 1,01496 X
0,7824
-0,2612
1,2564
0,9977
Tméd
Y = 0,03608 + 1,01651 X
0,9425
-0,0744
0,5042
0,9994
Tmín
Y = -2,0143 + 1,05114 X
0,9179
0,0085
0,4973
0,9995
Verde 50,0%
Tmáx
Y = 4,88752 + 0,95335 X
0,7597
-0,2088
1,0977
0,9979
Tméd
Y = 0,72393 + 0,98625 X
0,9495
-0,0297
0,4594
0,9995
Tmín
Y = -1,55616 + 1,03121 X
0,9140
0,0538
0,5215
0,9994
Termorefletora 50,0%
URmáx
Y = 24,16873 + 0,7453 X
0,9228
-0,0975
1,9256
0,9969
URméd
Y = 14,51544 + 0,82321 X
0,9808
0,2225
1,6808
0,9982
URmín
Y = 13,79452 + 0,7306 X
0,9220
0,1441
1,2147
0,9986
Vermelha 50,0%
URmáx
Y = 28,44125 + 0,69064 X
0,9197
-0,3134
1,7767
0,9969
URméd
Y = 14,58562 + 0,80978 X
0,9800
-0,0797
1,4820
0,9984
URmín
Y = 13,10718 + 0,69831 X
0,9090
-0,3931
1,4840
0,9977
Azul 50,0%
URmáx
Y = 32,74801 + 0,64101 X
0,9078
-0,5772
2,2714
0,9946
URméd
Y = 14,77719 + 0,80284 X
0,9697
-0,0597
1,6649
0,9982
URmín
Y = 10,95874 + 0,73087 X
0,9230
0,0244
1,4499
0,9982
Verde 50,0%
URmáx
Y = 28,32971 + 0,70054 X
0,9002
-0,5219
2,2957
0,9955
URméd
Y = 15,83333 + 0,79007 X
0,9714
-0,0231
1,5851
0,9984
URmín
Y = 13,63842 + 0,66231 X
0,8820
0,3213
1,3619
0,9983
em que: Tmáx, Tméd e Tmín são as temperaturas máximas, médias e mínimas diárias (em °C); URmáx, URméd e URmín são as umidades relativa do ar
máxima, média e mínima diárias (em %), respectivamente; R2 é o coeficiente de determinação; MBE e RMSE são o erro quadrado médio e a raiz quadrática
do erro quadrático médio (em °C para Tar e % para UR); “d” é o índice de ajustamento de Willmott. Nas regressões lineares “X” representa as mesmas
variáveis obtidas na condição de pleno sol.
4. DISCUSSÃO
4.1. Dinâmica micrometeorológica de Tar e UR em
pleno sol e nas condições de sombreamento
Na condição de pleno sol, os valores médios diários de
Tar e UR foram iguais a 25,9 °C e 81,0% na estação chuvosa,
e de 26,5 °C e 56,0% na estação seca (Figura 4B e 5B), nessa
ordem. Resultados semelhantes foram registrados nessa
mesma região entre julho/2015 a abril/2016 com valores
médios de temperatura do ar de 26,8 °C e umidade relativa
do ar de 79,3% na estação chuvosa e 58,2% na estação seca
(SABINO et al., 2020). Os extremos de Tmáx e Tmín
registrados em pleno sol, no período experimental,
ocorreram na estação seca, sendo: 40,1 °C às 14:00 h (agosto)
e 9,7 °C entre 04:00 às 06:00 h (julho) (Figura 4A e 4C);
As maiores amplitudes térmicas e de variações de UR
diárias em pleno sol ocorreram durante a estação seca (Figura
4A e 4C, Figura 5A e 5C). Esses valores corroboram com os
resultados obtidos por Borella et al. (2020) e Monteiro et al.
(2016) para essas mesmas condições ambientais, contudo, em
diferentes períodos de avaliação. Nesse sentido, ocorreram
pequenas variações de Tmáx (Figura 4A) e URmín (Figura
5C) em julho, que por sua vez, são justificadas pela maior
incidência da fração direta da radiação global na superfície
terrestre e ausência de precipitações nesse período (Figura 3C
e 3D) (SOUZA et al., 2016), que aumentam a temperatura do
ar diurna, e consequentemente, a máxima no período de
estiagem. Além disso, nesse mesmo mês também foram
registrados os menores valores de Tmín (Figura 4C),
decorrentes do deslocamento de massas de ar frias com
grande intensidade, que atingem a região (friagens).
A dinâmica da Tar e UR depende principalmente do
balanço de radiação, seguida das movimentações de massas
de ar, nebulosidade, ventos e precipitações pluviais
(BERGAMASCHI; BERGONCI, 2017), além das
configurações de uso e ocupação da superfície (SOUZA et
al., 2017). Durante a estação chuvosa (verão), as amplitudes
térmicas são menores e mais constantes, com amenização
principalmente da temperatura máxima diária decorrente das
oscilações das componentes direta e difusa da radiação global
com a cobertura de céu (ZAMADEI et al., 2018). Nessa
época do ano há maior concentração de nuvens e vapor
d’água na atmosfera, que têm grande potencial de atenuar a
radiação global (SOUZA et al., 2016).
Em contrapartida, na estação seca (inverno) ocorrem as
maiores amplitudes térmicas diárias (Figura 4 e 5) em função
da alta transmissividade atmosférica, baixa concentração de
vapor d’água (SOUZA et a., 2016) e pela interação com as
propriedades ótica dos aerossóis atmosféricos (PALÁCIOS
et al., 2018). Essa dinâmica atmosférica gera grande variação
dos níveis de calor latente na proximidade da superfície do
solo, com ganhos energéticos durante o dia e perda de calor
à noite pelo balanço de ondas longas, ou seja, elevação das
temperaturas máximas e redução das temperaturas mínimas
(BERGAMASCHI; BERGONCI, 2017).
A dinâmica micrometeorológica de Tar e UR foi
semelhante entre as telas pretas e as telas coloridas. Na
estação seca ocorreram maiores amplitudes térmicas, com
significativa redução de Tmín. Foram registrados valores
mínimos de 9,7 °C para a condição de pleno sol; 9,3 °C nas
Borella et al.
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
73
telas preta e verde, 9,2; 9,4 e 9,1 °C nas telas termorefletora,
vermelha e azul (Figura 6).
Holcman; Sentelhas (2012) estudaram o microclima de
estufas com 70% de sombreamento, na estação chuvosa da
região noroeste de São Paulo (22º 42' 40 " S e 47º 37 '30 "W,
altitude de 546 m) e relataram que as variações internas da
temperatura e umidade relativa do ar ocorreram em função
da transmissividade da radiação solar medida em diferentes
telas (preta, termorefletora, vermelha e azul); constataram
ainda maior diferença da temperatura e umidade relativa do
ar na tela azul.
A dinâmica da temperatura e umidade relativa do ar
abaixo das telas de sombreamento, em níveis crescentes e
espectrais da radiação solar, depende do balanço de radiação
que ocorre dentro destes microambientes. Isso indica
seletividade de comprimentos de onda transmitidos por cada
tela, de modo que podem ter gerado amplitudes térmicas
(calor sensível) maiores na tela azul quando comparadas com
a condição de pleno sol (BORELLA et al., 2020).
Outro fator importante na dinâmica de Tar e UR está
ligado à circulação de ar. Durante o dia, no ambiente natural
“aberto” (pleno sol) ocorre movimentação e renovação das
massas de ar de forma mais rápida, permitindo maior
dissipação da energia (calor) e troca de umidade, resultando
em temperatura e umidade relativa do ar mais baixas que no
interior das telas de sombreamento. Nestas, por sua vez, os
processos de convecção e advecção do ar atmosférico são
limitados, resultando em menor troca de energia entre o
ambiente externo e interno e maior armazenamento de
energia, condicionando maiores temperatura e umidade
nesses ambientes protegidos. Ahmed et al. (2019)
constataram que em regiões áridas, a temperatura do ar é
menor e a umidade relativa é maior no interior de estufas
resfriadas por evaporação com relação ao ambiente externo.
A evolução diurna de Tar e UR são decorrentes da
incidência da radiação solar próxima à superfície terrestre. Na
condição de pleno sol, ocorreu um retardo de Tmáx, sendo
registrados maiores valores às 14:00 h, com defasagem de
duas horas em relação ao pico máximo de radiação global ou
saldo de radiação incidente. Sob as telas poliefinas pretas e
coloridas, ocorreu uma antecipação da Tmáx diária e uma
sincronização com o momento de maior incidência da
radiação global (passagem meridional). Todavia, os valores de
Tmáx em algumas telas de sombreamento foram constantes
entre 12:00 e 15:00 h, sendo que neste caso, a
transmissividade e seletividade da radiação solar pelas telas
podem ter influenciado nas flutuações diárias de Tar.
Essa dinâmica decorre do aquecimento da atmosfera
próxima à superfície terrestre que acontece principalmente
por transporte de calor sensível, o qual conduz a um aumento
na temperatura interna e sua variação dentro da estufa
(AHEMD et al., 2016). Ahmed et al. (2019) verificaram que
as maiores variações de Tar e UR interna em ambientes
sombreados, são geralmente observadas juntamente com um
pico de radiação solar, por volta do meio-dia, confirmando o
evidenciado no presente estudo.
Inúmeros fatores podem interferir no microclima de
ambientes protegidos, como a latitude, altitude, época do
ano, intensidade e ângulo de incidência da radiação solar,
além da composição química, arranjo/arquitetura,
envelhecimento e degradação do material de cobertura,
formato, tamanho e posição da estrutura no campo (CHOAB
et al., 2019). As propriedades ópticas da atmosfera (poeira,
aerossóis, gotículas de água) também desempenham papéis
importantes nessa interferência (PALÁCIOS et al., 2018).
4.2. Estimativas diárias de Tar e UR em pleno sol e nas
condições de sombreamento
Os valores dos indicadores estatísticos MBE e RMSE
ficaram próximos de zero (0), indicando bom desempenho
estatístico das regressões lineares geradas (calibradas),
enquanto que o índice de Willmott, indicou um elevado grau
de acurácia nas estimativas de Tar no interior das telas de
sombreamento, independentemente da estação hídrica
(valores de “d” superiores a 0,98) (Tabela 1).
Os coeficientes de determinação (R²) dos modelos de
estimativas de UR (máxima, média e mínima) variaram de 70
a 85% e de 51 a 98% nas estações seca e chuvosa; 92 a 99%
e 11 a 86% nas transições seca-chuvosa e chuvosa-seca,
respectivamente (Tabela 1). Nesse caso, as regressões entre
UR em telas e UR em pleno sol apresentam-se limitadas,
indicando que outros fatores associados ao tipo de tela,
construção e outros elementos meteorológicos (como
ventos) apresentam grande influência na dinâmica de UR, e
que podem não terem sido considerados apenas pela
regressão linear. A velocidade do vento é determinante para
as trocas convectivas, além disso a resistência aerodinâmica
das coberturas testadas influencia nessas trocas,
principalmente em condições mais úmidas (ALLEN et al.,
1998).
Houve efeito da sazonalidade hídrica sobre os modelos
de estimativas de Tar e UR no interior das telas poliefinas
pretas de sombreamento. No período chuvoso, ocorre maior
variação nos níveis de radiação global diária decorrentes das
flutuações de cobertura de céu por nuvens, resultando em
variações na incidência das frações da radiação solar direta e
difusa sobre a superfície terrestre (ZAMADEI et al., 2018), e
consequentemente, refletem nas oscilações de Tar e UR tanto
em pleno sol quanto nos ambientes protegidos. Essa grande
variabilidade de condições energéticas na estação chuvosa e
chuvosa-seca permite maior faixa de variação de valores de
Tar e UR, e por sua vez, geram coeficientes lineares e
angulares com melhores ajustes às condições locais,
principalmente para Tar, ou seja, a concentração de valores
muitos próximos da variável independente, reduz a faixa de
aplicação da regressão linear ajustada.
Pelos valores de MBE, para UR, foram obtidas variações
de -0,83 a 0,77% na estação seca; -0,07 a 1,05% na seca-
chuva; 0,14 a 1,64% na chuvosa; e -3,30 a 0,04% na chuvosa-
seca. As maiores subestimativas ocorreram na transição
chuva-seca em todos os microambientes, e mais
expressivamente nas estimativas de URmín (-2,34 a -3,30 %),
consequentemente, houve maior espalhamento (RMSE)
nessas mesmas condições (de 4,77 a 6,25 %). Nas demais
estações hídricas foram observadas menores espalhamentos,
indicando que as estimativas são melhores para condições
mais secas (Tabela 1).
Apesar disso, os resultados foram satisfatórios, com
índice de ajuste dos modelos “d” oscilando entre 0,96 para
regressões de estimativas de UR na transição chuva-seca, e de
0,99 para as demais estimativas e estações hídricas do ano
(Tabela 1). Foram obtidas regressões lineares crescentes entre
os valores observados e estimados de Tar e UR no interior
das telas, independentemente do percentual de
sombreamento e da cor da tela. Foram obtidos coeficientes
lineares negativos apenas para Tmín, URmín e Tmáx, com
exceção da estação chuvosa e chuvosa-seca. Não foram
Dinâmica e estimativas da temperatura e umidade relativa do ar em viveiros protegidos com diferentes sombreamentos
Nativa, Sinop, v. 9, n. 1, p. 62-75, jan./fev. 2021.
74
observados padrões de crescimento ou de decréscimo de
coeficientes lineares e/ou angulares com o aumento do nível
de sombreamento das telas pretas.
Para as telas coloridas (Tabela 2), os coeficientes de
determinação (R²) das regressões ajustadas foram superiores
a 72 e 88% para Tar e UR, respectivamente. A maioria dessas
equações subestimaram Tar e UR (vide MBE), todavia,
ficaram bem próximos de zero (-0,26 a 0,36 °C e -0,58 a
0,32%, respectivamente). Os espalhamentos (RMSE)
oscilaram de 0,44 a 1,26 °C e 1,22 a 2,30% (Tabela 2), sendo
que os índices de Willmott (d) foram superiores a 0,99,
denotando boas estimativas para aplicações futuras das
equações calibradas em preenchimento de falhas e análises
ecofisiológicas, na estação seca da região.
5. CONCLUSÕES
A dinâmica diária da temperatura e umidade relativa do
ar no interior de telas de sombreamento é dependente da
sazonalidade hídrica de cada região e apresenta dinâmica
semelhante à condição ambiente (pleno sol), ao longo do ano.
O sombreamento proporciona maior uniformidade dos
valores de Tar e UR quando comparado com o pleno sol.
A utilização de equações estatísticas para estimativas de
Tar e UR em ambientes sombreados (viveiros agroflorestais)
mostra-se como uma boa opção, quando baseada em
medidas de pleno sol (estações meteorológicas automáticas
e/ou convencionais), independentemente da época do ano,
na região de transição Cerrado-Amazônia brasileira.
A utilização de telas de sombreamento em viveiros
agrícolas e florestais é dependente da relação custo-benefício
das telas, da disponibilidade hídrica regional e das respostas
ecofisiológicas de diferentes espécies, sendo, portanto, de
responsabilidade do usuário a escolha da tela de
sombreamento.
6. AGRADECIMENTOS
A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível
Superior – Brasil (CAPES) pelo Código de Financiamento -
001. Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico
e Tecnológico (CNPq) pelo apoio com as bolsas de iniciação
científica e bolsa produtividade (Processo 308784/2019-7).
7. REFERÊNCIAS
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