PAR ou radiação solar global? Como escolher o sensor de luz conforme a decisão que vai tomar

Antes de comprar um sensor de luz, convém ter clara a decisão que se vai tomar com o dado. Para calcular a evapotranspiração de referência e programar a rega, é precisa a radiação solar em unidades de energia. Para saber quanta luz útil para a fotossíntese recebe uma cultura, a grandeza é outra: os fotões entre 400 e 700 nm. São duas medições distintas, feitas com sensores distintos, e passar de uma para a outra com um fator fixo introduz um erro que muda com o céu.

Duas grandezas com unidades diferentes

A radiação solar global (Rs) é a radiação de onda curta, direta e difusa, que chega a uma superfície horizontal. Exprime-se em W/m² como valor instantâneo e em MJ m⁻² dia⁻¹ como total diário, que é a unidade do manual 56 de rega e drenagem da FAO. Segundo esse manual, pode medir-se com piranómetros, radiómetros ou solarímetros instalados numa superfície horizontal.

A radiação fotossinteticamente ativa (PAR) é a parte do espetro que os processos bioquímicos das plantas usam na fotossíntese: os comprimentos de onda entre 400 e 700 nm. Como o crescimento das plantas está diretamente relacionado com a densidade de fluxo de fotões fotossintéticos, o estudo de Burgos citado mais abaixo mede a PAR em fotões, em micromoles por metro quadrado e por segundo (µmol m⁻² s⁻¹), com um medidor de fotões.

Que decisão pede cada uma

Rega a partir da evapotranspiração. O manual da FAO reúne no capítulo 3 os dados meteorológicos de que precisam os métodos de cálculo da evapotranspiração. Aí, a radiação líquida (Rn) é a diferença entre a radiação líquida de onda curta (Rns) e a de onda longa (Rnl), e a de onda curta sai diretamente de Rs: Rns = (1 - α) Rs, com um albedo α de 0,23 para a cultura de referência hipotética de gramíneas. Um sensor PAR não dá esse dado. Se Rs não for medida, o manual propõe calculá-la com a fórmula de Angstrom, a partir da duração relativa da insolação, com a fórmula de Hargreaves, a partir da diferença de temperaturas, ou recorrer aos dados de uma estação próxima.

Luz para a cultura. O estudo de Burgos citado mais abaixo enumera para que é precisa uma estimativa rigorosa da PAR: modelar a produtividade das plantas e a produção de biomassa, a iluminação natural das estufas, os estudos de fisiologia vegetal e de fotossíntese da folha. Nessas decisões a grandeza é a PAR, e um piranómetro não a mede diretamente.

As duas ao mesmo tempo. Se o ponto serve para ambas as coisas, ou se medem as duas grandezas ou se mede uma e se estima a outra, sabendo quanto a estimativa pode errar.

Converter com um fator fixo: o que mostram duas séries medidas

É frequente calcular a PAR a partir da radiação global, porque há muito menos medições de PAR à superfície. A literatura costuma atribuir à fração PAR/Rs, em energia, um valor convencional entre 0,45 e 0,50.

Burgos. Um estudo publicado em 2020 mediu em simultâneo a PAR e a radiação global de dez em dez minutos em Burgos (856 m de altitude), de abril de 2019 a janeiro de 2020, e classificou o céu de cada registo segundo os tipos de céu padrão da CIE. Depois do controlo de qualidade ficaram 16 937 registos. O quociente médio foi de 1,93 ± 0,15 µmol J⁻¹, com diferenças estatisticamente significativas entre tipos de céu: 1,90 ± 0,11 µmol J⁻¹ em média com céu limpo e 1,98 ± 0,16 µmol J⁻¹ com céu encoberto. Para os autores, o fator que mais influencia o quociente, acima de qualquer padrão diário ou sazonal, é o céu estar encoberto.

Lindenberg. Um estudo publicado em 2025 analisou oito anos (2016 a 2023) de medições espectrais num observatório rural do nordeste da Alemanha. A fração PAR/Rs média, em energia, foi de 0,433 ± 0,044: 43 % da radiação global, abaixo do intervalo convencional. A fração segue um ciclo sazonal e depende do céu: com céu limpo desceu para 40,8 ± 2,0 % no inverno e subiu para 43,5 ± 2,5 % no verão; com céu encoberto chegou a 47,2 ± 6,2 % no verão. Os autores encontraram também uma tendência descendente de longo prazo nestes quocientes e, ao mesmo tempo, uma correlação forte com a radiação global (coeficientes de determinação acima de 0,90), o que, segundo eles, sugere que, na falta de medições espectrais diretas, a PAR pode ser estimada de forma fiável a partir de Rs.

O que significa para escolher. Os dois resultados são compatíveis: uma estimativa a partir de Rs acompanha bem a evolução geral da PAR, mas o fator muda com o céu e a estação, pelo que o erro de um fator fixo não é constante. Nas duas séries, com céu encoberto o quociente sobe e o seu desvio-padrão é maior. Na prática:

• Se a PAR for um dado de contexto (comparar meses ou campanhas), estimá-la a partir de Rs com um fator documentado pode bastar.
• Se uma decisão depender da luz de dias concretos, ou o ponto tiver muitos dias encobertos, convém medir a PAR.
• Um fator publicado é do seu lugar, do seu clima e dos seus instrumentos. Os dois valores médios acima nem sequer estão na mesma unidade (fotões por joule em Burgos, fração de energia em Lindenberg), e nenhum deve ser copiado para outra parcela sem ser confrontado.

Sob coberto, em estufa ou com luz artificial

Aqui a escolha já não depende de um fator. A documentação da LI-COR para o seu piranómetro de silício indica que a resposta espetral não é a ideal, que não abrange todo o espetro solar e que cada unidade é calibrada contra um piranómetro de referência com luz natural. Por isso avisa que deve ser usado apenas para medir luz natural sem obstáculos, e que as medições sob vegetação, com nebulosidade, com luz artificial, dentro de uma estufa ou de radiação refletida podem não ser exatas.

A nebulosidade está na lista: é um limite que convém conhecer também a céu aberto. E dentro de uma estufa ou sob um coberto vegetal, esse piranómetro de silício não é o instrumento: aí, se a decisão for a luz para a cultura, a grandeza é a PAR, e mede-se com um sensor PAR.

O que decidir e registar antes de instalar

1. A decisão que usa o dado. Rega pela ET0: radiação global, em W/m² e MJ m⁻² dia⁻¹. Luz para a cultura: PAR, em µmol m⁻² s⁻¹ e, como total diário, em mol m⁻² dia⁻¹.
2. Onde fica o sensor. A céu aberto e sem obstáculos, ou dentro da estufa ou sob o coberto. O piranómetro de silício da LI-COR, só no primeiro caso.
3. A unidade do total diário. A «integral diária de luz» pode vir em mol m⁻² dia⁻¹ (fotões PAR) ou em MJ m⁻² dia⁻¹ (energia solar), conforme o equipamento. Não são comparáveis: verifique qual dá o seu antes de a comparar com uma referência de cultura.
4. O fator, se converter. Registe o valor, a unidade (fotões por joule ou fração de energia), de onde vem e que muda com o tipo de céu e a estação.
5. Limpeza e recalibração. O manual da FAO pede que a cúpula de vidro dos piranómetros que a têm seja limpa com regularidade. Para recalibrar, siga o fabricante: a LI-COR recomenda de 2 em 2 anos para o seu piranómetro de silício.

Limites

• As duas séries são de dois lugares concretos: Burgos, a 856 m, durante dez meses (de abril de 2019 a janeiro de 2020, sem um ano completo), e um observatório rural do nordeste da Alemanha durante oito anos. Nenhuma trata outros climas da Península, o interior de estufas nem medições sob coberto vegetal.
• Cada estudo usou os seus próprios instrumentos e exprime o quociente na sua própria unidade: os valores descrevem esses pontos, não se comparam número a número nem se transferem como fator para outro.
• A restrição de uso do piranómetro de silício é a que o fabricante declara para o seu modelo; outros sensores têm a sua própria documentação.
• Este guia não substitui a documentação do sensor nem o cálculo da ET0 do manual da FAO.

Referências

• García-Rodríguez, A., García-Rodríguez, S., Díez-Mediavilla, M. e Alonso-Tristán, C. (2020). Photosynthetic Active Radiation, Solar Irradiance and the CIE Standard Sky Classification. Applied Sciences, 10(22), 8007. DOI: 10.3390/app10228007. Artigo na MDPI (consultado em 5 de outubro de 2026).
• Moreno-Cuenca, L., Navas-Guzmán, F., Doppler, L. e Foyo Moreno, I. (2025). Evaluation of the Partition of Global Solar Radiation into UVA, PAR, and NIR Components in a Rural Environment. Remote Sensing, 17(20), 3439. DOI: 10.3390/rs17203439. Artigo na MDPI (consultado em 5 de outubro de 2026).
• Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D. e Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56, capítulo 3, Meteorological data. FAO. Capítulo 3 no sítio da FAO (consultado em 5 de outubro de 2026).
• LI-COR (s.d.). LI-200R Pyranometer: Performance Characteristics. Documentação do fabricante. Página de suporte da LI-COR (consultada em 5 de outubro de 2026).

Seleção comercial da EIC Controls

Para acompanhar a luz da cultura, o registador HOBO MX2308 mede a PAR (400 a 700 nm, até 3000 µmol m⁻² s⁻¹ segundo a ficha) com um sensor PAR da LI-COR, juntamente com a temperatura e a humidade relativa, e permite calcular a integral diária de luz em mol m⁻² dia⁻¹. Para a radiação global a céu aberto, o MX2309 regista a irradiância solar com um piranómetro de silício da LI-COR (400 a 1100 nm), calibrado com luz natural, além da temperatura e da humidade relativa. Em ambos os casos fica por decidir o ponto de instalação, o intervalo de registo e a forma de descarregar os dados.

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