Potenciální odpařování - Potential evaporation

Tato animace ukazuje předpokládané zvýšení potenciálního odpařování v Severní Americe do roku 2100 ve srovnání s rokem 1980 na základě kombinovaných výsledků několika klimatických modelů.

Potenciální odpařování (PE) nebo potenciální evapotranspirace (PET) je definována jako množství odpařování, ke kterému by došlo, kdyby byl k dispozici dostatečný zdroj vody. Pokud skutečná evapotranspirace je považován za čistý výsledek atmosférické poptávky po vlhkosti z povrchu a schopnosti povrchu dodávat vlhkost, pak je PET měřítkem strany poptávky. Teploty povrchu a vzduchu, sluneční záření a vítr to ovlivňují. Dryland je místo, kde roční potenciální výpar převyšuje roční srážky.

Odhady možného odpařování

Thornthwaiteova rovnice (1948)

${ displaystyle PET = 16 left ({ frac {L} {12}} right) left ({ frac {N} {30}} right) left ({ frac {10T_ {d}} {I}} vpravo) ^ { alpha}}$ Kde

${ displaystyle PET}$ je odhadovaná potenciální evapotranspirace (mm / měsíc)

${ displaystyle T_ {d}}$ je průměrná denní teplota (stupně Celsia; pokud je záporná, použijte ${ displaystyle 0}$ ) měsíce, který se počítá

${ displaystyle N}$ je počet dní v měsíci, který se počítá

${ displaystyle L}$ je průměrná délka dne (hodiny) měsíce, který se počítá

${ displaystyle alpha = (6,75 krát 10 ^ {- 7}) I ^ {3} - (7,71 krát 10 ^ {- 5}) I ^ {2} + (1,792 krát 10 ^ {- 2} ) I + 0,49239}$

${ displaystyle I = sum _ {i = 1} ^ {12} vlevo ({ frac {T_ {m_ {i}}} {5}} vpravo) ^ {1,514}}$ je tepelný index což závisí na 12 měsíčních průměrných teplotách ${ displaystyle T_ {m_ {i}}}$ .^[1]

Poněkud upravené formy této rovnice se objevují v pozdějších publikacích (1955 a 1957) od Thornthwaite a Mather.^[2]

Penmanova rovnice (1948)

The Penmanova rovnice popisuje odpařování (E) z otevřené vodní hladiny a byl vyvinut Howardem Penmanem v roce 1948. Penmanova rovnice vyžaduje denní průměrnou teplotu, rychlost větru, tlak vzduchu a sluneční záření k předpovědi E. Jednodušší hydrometeorologické rovnice se i nadále používají tam, kde získávání takových data jsou nepraktická, aby poskytla srovnatelné výsledky v konkrétních kontextech, např vlhké a suché podnebí.

Penman-Monteithova rovnice (1965)

The Penman – Monteithova rovnice rovnice zpřesňuje počasí potenciální evapotranspirace (PET) odhady ploch vegetace.^[3] To je široce považováno za jeden z nejpřesnějších modelů, pokud jde o odhady.

Priestley – Taylor

The Priestley-Taylorova rovnice byl vyvinut jako náhrada Penman-Monteithovy rovnice k odstranění závislosti na pozorováních. U Priestley – Taylor je vyžadováno pouze pozorování záření (ozáření). To se provádí odstraněním aerodynamických podmínek z rovnice Penman-Monteith a přidáním empiricky odvozeného konstantního faktoru, ${ displaystyle alpha}$ .

Základní koncept modelu Priestley – Taylor spočívá v tom, že vzduchová hmota pohybující se nad vegetační oblastí s bohatou vodou by byla nasycena vodou. Za těchto podmínek by skutečná evapotranspirace odpovídala Penmanově rychlosti potenciální evapotranspirace. Pozorování však ukázala, že skutečné odpařování bylo 1,26krát větší než potenciální odpařování, a proto byla rovnice skutečného odpařování nalezena pomocí potenciální evapotranspirace a vynásobením ${ displaystyle alpha}$ . Předpoklad je zde pro vegetaci s bohatým zásobováním vodou (tj. Rostliny mají nízké namáhání vlhkostí). Odhaduje se, že oblasti jako suché oblasti s vysokým napětím vlhkostí jsou vyšší ${ displaystyle alpha}$ hodnoty.^[4]

Později byl zpochybněn předpoklad, že vzduchová hmota pohybující se po vegetačním povrchu s bohatým nasycením vody. Nejnižší a turbulentní část atmosféry, atmosférická mezní vrstva, není uzavřený box, ale neustále přivádí suchý vzduch z výše v atmosféře směrem k povrchu. Jak se voda snáze odpařuje do suché atmosféry, zvyšuje se evapotranspirace. To vysvětluje větší než jednotnou hodnotu parametru Priestley-Taylor ${ displaystyle alpha}$ . Byla odvozena správná rovnováha systému, která zahrnuje charakteristiky rozhraní mezní vrstvy atmosféry a volné atmosféry.^[5]^[6]

Viz také

Reference

^ Thornthwaite, C. W. (1948). „Přístup k racionální klasifikaci klimatu“. Geografický přehled. 38 (1): 55–94. doi:10.2307/210739. JSTOR 210739.
^ Black, Peter E. (2007). "Přehodnocení vodní bilance Thornthwaite a Mather". Journal of the American Water Resources Association. 43 (6): 1604–1605. Bibcode:2007JAWRA..43.1604B. doi:10.1111 / j.1752-1688.2007.00132.x.
^ Allen, R.G .; Pereira, L.S .; Raes, D .; Smith, M. (1998). Evapotranspirace plodin - Pokyny pro výpočet požadavků na vodu v plodinách. Zavlažovací a drenážní papír FAO 56. Řím, Itálie: Organizace OSN pro výživu a zemědělství. ISBN 92-5-104219-5. Citováno 2007-10-08.
^ M. E. Jensen, R. D. Burman a R. G. Allen, ed. (1990). Požadavek na evapotranspiraci a závlahovou vodu. Příručky a zprávy ASCE o technických postupech. 70. New York, NY: Americká společnost stavebních inženýrů. ISBN 978-0-87262-763-5.
^ Culf, A. (1994). "Rovnovážné odpařování pod rostoucí konvektivní mezní vrstvou". Mezní vrstva meteorologie. 70 (1–2): 34–49. Bibcode:1994BoLMe..70 ... 37C. doi:10.1007 / BF00712522.
^ van Heerwaarden, C. C .; et al. (2009). „Interakce mezi unášením suchého vzduchu, odpařováním povrchu a vývojem konvektivní mezní vrstvy“. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 135 (642): 1277–1291. Bibcode:2009QJRMS.135.1277V. doi:10,1002 / qj.431.

Penman, H. L. (1948). „Přirozené vypařování z otevřené vody, holé půdy a trávy“. Proc. Roy. Soc. Londýn, Velká Británie A193 (1032): 120–145. Bibcode:1948RSPSA.193..120P. doi:10.1098 / rspa.1948.0037. PMID 18865817.
Brutsaert, W.H. (1982). Odpařování do atmosféry: teorie, historie a aplikace. Dordrecht, Holandsko: D. Reidel. ISBN 90-277-1247-6.
Bonan, Gordon (2002). Ekologická klimatologie. Cambridge, UK: CUP. ISBN 0-521-80476-0.

externí odkazy

ag.arizona.edu Globální mapa možného odpařování.

Tento klimatologie /meteorologie –Příbuzný článek je a pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to.

[thornthwaite48-1] Thornthwaite, C. W. (1948). „Přístup k racionální klasifikaci klimatu“. Geografický přehled. 38 (1): 55–94. doi:10.2307/210739. JSTOR 210739.

[black07-2] Black, Peter E. (2007). "Přehodnocení vodní bilance Thornthwaite a Mather". Journal of the American Water Resources Association. 43 (6): 1604–1605. Bibcode:2007JAWRA..43.1604B. doi:10.1111 / j.1752-1688.2007.00132.x.

[3] Allen, R.G .; Pereira, L.S .; Raes, D .; Smith, M. (1998). Evapotranspirace plodin - Pokyny pro výpočet požadavků na vodu v plodinách. Zavlažovací a drenážní papír FAO 56. Řím, Itálie: Organizace OSN pro výživu a zemědělství. ISBN 92-5-104219-5. Citováno 2007-10-08.

[4] M. E. Jensen, R. D. Burman a R. G. Allen, ed. (1990). Požadavek na evapotranspiraci a závlahovou vodu. Příručky a zprávy ASCE o technických postupech. 70. New York, NY: Americká společnost stavebních inženýrů. ISBN 978-0-87262-763-5.

[5] Culf, A. (1994). "Rovnovážné odpařování pod rostoucí konvektivní mezní vrstvou". Mezní vrstva meteorologie. 70 (1–2): 34–49. Bibcode:1994BoLMe..70 ... 37C. doi:10.1007 / BF00712522.

[6] van Heerwaarden, C. C .; et al. (2009). „Interakce mezi unášením suchého vzduchu, odpařováním povrchu a vývojem konvektivní mezní vrstvy“. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 135 (642): 1277–1291. Bibcode:2009QJRMS.135.1277V. doi:10,1002 / qj.431.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]