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El investigador H. L. Penman formulo en 1948 la primera expresión con base física para el calculo de la evapotranspiración potencial, aplicando la ecuación de combinación del balance de energía y también, la transferencia turbulenta del vapor de agua
Evalúa las tazas de evaporación en diferentes configuraciones. Propuso dos formas para calcular la evotranspiración diaria, Eo  en mm a partir de una superficie libre de agua. La primera de ellas mediante el uso de un nomograma y la segunda mediante un balance energético.

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En el nomograma se usa la expresión E0=E1+E2+E3 para encontrar la evapotranspiración.Para usar el nomograma de Penman se requiren los siguientes datos:T= Temp

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Donde:

ETP = evapotranspiración de referencia (mm/día)

f = factor empírico (variable según el mes)

Eo = evaporación de una superficie de agua libre (mm/día)

Δ = pendiente de la curva de saturación de vapor/ temperatura (kPa/ºC)

γ = constante psicrométrica (kPa/ºC)

Rn = radiación neta (MJ/m2/día)

G = flujo de calor del suelo (MJ/ m2/día)

λ = calor latente de vaporización (MJ/kg)

fu2= función del viento, definida como: siendo U2 el recorrido del viento diario medido a 2 metros (km/día)

(es - ea) = déficit de presión de vapor (kP3,5 · (10 + 0,009 · U2)a)