Возможное испарение

На этой анимации показано прогнозируемое увеличение потенциального испарения в Северной Америке до 2100 года по сравнению с 1980 годом на основе объединенных результатов нескольких климатических моделей.

Потенциальное испарение ( PE ) или потенциальное эвапотранспирация ( PET ) определяется как количество испарения, которое могло бы произойти при наличии достаточного источника воды. Если фактическое суммарное испарение считается чистым результатом потребности атмосферы во влаге с поверхности и способности поверхности обеспечивать влагу, тогда ПЭТ является мерой спроса. На это влияют температура поверхности и воздуха, инсоляция и ветер. Засушливые земли - это место, где годовое потенциальное испарение превышает годовое количество осадков.

Оценки потенциального испарения [ править ]

Уравнение Торнтуэйта (1948) [ править ]

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

$PET$ - предполагаемая потенциальная эвапотранспирация (мм / месяц)

$T_{d}$ - средняя дневная температура (в градусах Цельсия; если она отрицательная, используйте ) рассчитываемого месяца. $0$

$N$ количество дней в месяце, рассчитываемое

$L$ - средняя продолжительность дня (часов) рассчитываемого месяца

$\alpha =(6.75\times 10^{-7})I^{3}-(7.71\times 10^{-5})I^{2}+(1.792\times 10^{-2})I+0.49239$

$I=\sum _{i=1}^{12}\left({\frac {T_{m_{i}}}{5}}\right)^{1.514}$ - индекс жары, зависящий от 12 среднемесячных температур . ^[1] $T_{m_{i}}$

Несколько измененные формы этого уравнения появляются в более поздних публикациях (1955 и 1957) Торнтвейта и Мезера.^[2]

Уравнение Пенмана (1948) [ править ]

Уравнение Пенмана описывает испарение (E) с открытой водной поверхности и было разработано Говардом Пенманом в 1948 году. Уравнение Пенмана требует для прогнозирования среднесуточной температуры, скорости ветра, давления воздуха и солнечной радиации. там, где получение таких данных нецелесообразно, дать сопоставимые результаты в определенных условиях, например влажный или засушливый климат.

Уравнение Пенмана-Монтейта (1965) [ править ]

Уравнение Пенмана-Монтейта уточняет оценки потенциальной эвапотранспирации (ПЭТ) на земельных площадях, покрытых растительностью. ^[3] Это широко считается одной из самых точных моделей с точки зрения оценок.

Пристли-Тейлор [ править ]

Уравнение Пристли – Тейлора было разработано как замена уравнения Пенмана – Монтейта для устранения зависимости от наблюдений. Для Пристли – Тейлора требуются только наблюдения радиации (освещенности). Это делается путем удаления аэродинамических терминов из уравнения Пенманов-Monteith и добавления эмпирический постоянный множителя, . $\alpha$

Основная концепция модели Пристли-Тейлора заключается в том, что воздушная масса, движущаяся над покрытой растительностью территорией с обильным количеством воды, будет насыщаться водой. В этих условиях фактическая эвапотранспирация будет соответствовать скорости потенциальной эвапотранспирации по Пенману. Однако наблюдения показали, что фактическое испарение было в 1,26 раза больше, чем потенциальное испарение, и поэтому уравнение для фактического испарения было найдено путем умножения потенциальной эвапотранспирации на . Предположение здесь для растительности с обильным водоснабжением (т. Е. Растения имеют низкий уровень влажности). По оценкам, такие районы, как засушливые районы с высоким уровнем влажности, имеют более высокие значения. ^[4] $\alpha$ $\alpha$

Предположение о том, что воздушная масса, движущаяся по покрытой растительностью поверхности с обильным водонасыщением, позже подверглась сомнению. Самая низкая и турбулентная часть атмосферы, атмосферный пограничный слой , не является закрытым ящиком, но постоянно приносит сухой воздух с более высоких уровней атмосферы к поверхности. Поскольку вода легче испаряется в сухую атмосферу, эвапотранспирация увеличивается. Это объясняет значение параметра Пристли-Тейлора больше единицы . Правильное равновесие системы было получено и включает характеристики границы раздела атмосферного пограничного слоя и вышележащей свободной атмосферы. ^[5]^[6] $\alpha$

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Thornthwaite, CW (1948). «Подход к рациональной классификации климата». Географическое обозрение . 38 (1): 55–94. DOI : 10.2307 / 210739 . JSTOR 210739 .
^ Черный, Питер Э. (2007). «Возвращаясь к водному балансу Торнтуэйта и Мезера». Журнал Американской ассоциации водных ресурсов . 43 (6): 1604–1605. Bibcode : 2007JAWRA..43.1604B . DOI : 10.1111 / j.1752-1688.2007.00132.x .
^ Аллен, RG; Перейра, LS; Raes, D .; Смит, М. (1998). Эвапотранспирация сельскохозяйственных культур - Руководство по расчету требований к воде для сельскохозяйственных культур . Бумага ФАО по ирригации и дренажу 56. Рим, Италия: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. ISBN 92-5-104219-5. Проверено 8 октября 2007 .
^ ME Jensen, RD Берман & RG Аллен, ред. (1990). Эвапотранспирация и потребность в воде для орошения . Руководства и отчеты ASCE по инженерным практикам. 70 . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей . ISBN 978-0-87262-763-5.
^ Culf, A. (1994). «Равновесное испарение под растущим конвективным пограничным слоем». Метеорология пограничного слоя . 70 (1–2): 34–49. Bibcode : 1994BoLMe..70 ... 37C . DOI : 10.1007 / BF00712522 .
^ Ван Heerwaarden, CC; и другие. (2009). «Взаимодействие между захватом сухого воздуха, поверхностным испарением и развитием конвективного пограничного слоя». Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества . 135 (642): 1277–1291. Bibcode : 2009QJRMS.135.1277V . DOI : 10.1002 / qj.431 .

Пенман, HL (1948). «Естественное испарение из открытой воды, голой почвы и травы» . Proc. Рой. Soc . Лондон, Великобритания A193 (1032): 120–145. Bibcode : 1948RSPSA.193..120P . DOI : 10,1098 / rspa.1948.0037 . PMID 18865817 .
Brutsaert, WH (1982). Испарение в атмосферу: теория, история и приложения . Дордрехт, Голландия: Д. Рейдел. ISBN 90-277-1247-6.
Бонан, Гордон (2002). Экологическая климатология . Кембридж, Великобритания: КУБОК. ISBN 0-521-80476-0.

Внешние ссылки [ править ]

ag.arizona.edu Глобальная карта потенциального испарения.

Эта статья, связанная с климатологией / метеорологией, является незавершенной . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[thornthwaite48-1] Thornthwaite, CW (1948). «Подход к рациональной классификации климата». Географическое обозрение . 38 (1): 55–94. DOI : 10.2307 / 210739 . JSTOR 210739 .

[black07-2] Черный, Питер Э. (2007). «Возвращаясь к водному балансу Торнтуэйта и Мезера». Журнал Американской ассоциации водных ресурсов . 43 (6): 1604–1605. Bibcode : 2007JAWRA..43.1604B . DOI : 10.1111 / j.1752-1688.2007.00132.x .

[3] Аллен, RG; Перейра, LS; Raes, D .; Смит, М. (1998). Эвапотранспирация сельскохозяйственных культур - Руководство по расчету требований к воде для сельскохозяйственных культур . Бумага ФАО по ирригации и дренажу 56. Рим, Италия: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. ISBN 92-5-104219-5. Проверено 8 октября 2007 .

[4] ME Jensen, RD Берман & RG Аллен, ред. (1990). Эвапотранспирация и потребность в воде для орошения . Руководства и отчеты ASCE по инженерным практикам. 70 . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей . ISBN 978-0-87262-763-5.

[5] Culf, A. (1994). «Равновесное испарение под растущим конвективным пограничным слоем». Метеорология пограничного слоя . 70 (1–2): 34–49. Bibcode : 1994BoLMe..70 ... 37C . DOI : 10.1007 / BF00712522 .

[6] Ван Heerwaarden, CC; и другие. (2009). «Взаимодействие между захватом сухого воздуха, поверхностным испарением и развитием конвективного пограничного слоя». Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества . 135 (642): 1277–1291. Bibcode : 2009QJRMS.135.1277V . DOI : 10.1002 / qj.431 .

[1]