Estou desenvolvendo um indicador chamado balanço hídrico climatológico normal, ele serve para mensurar a quantidade de água que entra e que sai de um determinado solo, durante um determinado período.
O meu balanço hídrico utiliza a metodologia de thornthwaite & Matter 1955, que utiliza como dados primários apenas dados de temperatura e precipitação para produzir todas as outras variáveis.
O que um balanço hídrico BASICAMENTE necessita conter?
Mes <- Cada mês do ano;
Tc <- média das temperaturas compensadas em todos os meses do ano (celsius);
P <- precipitação (mm) total de cada mes do ano;
ETP <- Evapotranspiração potencial, que é a capacidade de transferência pela evaporação natural da água no solo para a atmosfera (mm);
P-ETP <- o balanço entre o quanto chove e o quanto evapora para a atmosfera(mm);
CAD <- Capacidade disponível (mm), é o quanto de água o solo consegue absorver devido ás suas características físicas;
NAC <-negativo acumulado (mm), é o "prejuízo" entre a entrada e a saída de água do solo;
ARM <- representa a quantidade de água que o solo pode reter, em tese, num determinado período.
Sabendo disso, agora vou ao que interessa. O cálculo do NAC e do ARM são condicionais um ao outro e ao P-ETP de forma que são expressas da seguinte maneira.
Legenda:
mp = Mês anterior,
exp= exponencial do número, ln = log do número
CONDIÇÃO 1 <- Se (P-ETP) < 0, primeiro se calcula o NAC,depois o NRM, fica assim: NAC = NACmp + (P-ETP), posteriormente se calcula o ARM que é expresso pela fórmula ARM = CAD * exp(NAC/CAD)
CONDIÇÃO 2 <- Se (P-ETP) >= 0, primeiro se calcula o NRM depois o NAC, fica assim: ARM = ARMmp + (P-ETP), após isso, o se calcula NAC = CAD * ln(ARM/CAD)
Em resumo, quando P-ETP é negativo, primeiro se processa o NAC e depois o ARM, quando P-ETP é positivo, primeiro se processa o ARM depois o NAC.
Aí vem o problema, como eu ensino o R a fazer esse tipo de condicionamento? no EXCEL eu consigo estabelecer essa condição.
Vou montar um data frame exemplo:
library(dplyr)
CAD <- 100
MES <- c("jan", "fev", "mar", "abr", "mai", "jun", "jul", "ago", "set", "out", "nov", "dez")
Tc <- c(25, 23, 25, 26, 27, 23, 23, 25, 27, 29, 29, 26)
P <- c(100, 200, 300, 100, 20, 40, 50, 100, 120, 10, 30, 100)
ETP <- c(120, 150, 122, 140, 150, 160, 180, 100, 90, 90, 80, 70)
"P - ETP" <- P - ETP
BALANCO_TESTE <- tibble(MES, CAD, Tc, P, ETP, P-ETP)
Já tentei gerar a coluna NAC e ARM com case_when()
, contudo, como ambas são interdependentes, eu não tô conseguindo escrever esse loop.
NAC_fev = NAC_jan + (P-ETP)
eARM_fev = CAD * exp(NAC_fev/CAD)
. Mas onde estáNAC_jan
no conjunto de dados fornecido? Ele precisa ser inicializado de algum forma, creio eu.