Estimar la evapotranspiración es crucial para la irrigación y las aplicaciones agrícolas. Aunque el método FAO-56 Penman-Monteith es altamente preciso bajo condiciones de abundantes datos, sus extensos requisitos limitan su aplicación práctica. En la región mediterránea, la mayoría de las fórmulas empíricas utilizadas para estimar la evapotranspiración se basan en la temperatura y requieren calibración para ser efectivas. El presente estudio tiene como objetivo introducir una nueva fórmula para determinar la evapotranspiración de referencia utilizando la temperatura, la humedad relativa y la radiación extraterrestre diariamente en la región mediterránea y evaluar su rendimiento. Se aplicó regresión multilineal a datos agrometeorológicos del Sistema de Información de Gestión de Irrigación de California (CIMIS) para desarrollar la fórmula ETo. La fórmula fue validada utilizando datos de 252 estaciones en cuatro países (Grecia, España, Portugal y Chipre) durante un período de crecimiento de seis años (2018-2023). La fórmula GAIA superó consistentemente a fórmulas con el mismo número o menos de variables, incluyendo Berti y Ahooghalaandari, en todas las métricas. Las mayores diferencias se observaron en el RMSE y el índice de concordancia. Hay una fuerte correlación entre GAIA y la fórmula FAO-56 Penman-Monteith (coeficiente de determinación = 0.88). Aunque la fórmula GAIA muestra un alto coeficiente de determinación, su rendimiento es algo inferior al de Copais y Valiatzas, particularmente en términos de correlación de Pearson y el coeficiente de determinación. Una diferencia clave es que Copais y Valiatzas se basan en la radiación solar entrante, mientras que GAIA utiliza radiación extraterrestre. Se encontró que la humedad relativa es la variable más influyente, explicando más del 71% de la varianza en ETo. Las metodologías efectivas de cálculo de evapotranspiración (ETo), especialmente en áreas con datos agrometeorológicos limitados, pueden mejorar significativamente la eficiencia del sistema de riego y promover una gestión sostenible del agua. La fórmula GAIA ofrece un método rentable para estimar la evapotranspiración de referencia (ETo) durante la temporada de crecimiento con mayor precisión, eliminando la necesidad de equipos costosos. Sin embargo, su principal limitación es que se valida en la región mediterránea y dentro de un rango específico de latitud geográfica.