GEO 241 Einfache Ansätze zur Verdunstungsrechnung

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1 infache Ansätze zur Verdunstungsrechnung Vortrag: Robert Birkholz Gliederung 1 Bedeutung der Verdunstung im Wasserkreislauf 2 Zum Verdunstungsbegriff 3 Methoden zur Bestimmung der Verdunstung 3.1 Direkte Bestimmung 3.2 Indirekte Bestimmung 4 Zusammenfassung 1

2 1 Bedeutung der Verdunstung im Wasserkreislauf Die globale Wasserbilanz (STRAHLR, A.H.& A.N.STRAHLR 2005:200) 2 Zum Verdunstungsbegriff Verdunstung (vapotranspiration vapotranspiration) vaporation Transpiration Verdunstung Potentiell Aktuell/Real 2

3 3 Methoden zur Bestimmung der Verdunstung 3.1 Direkte Bestimmung Lysimeter Quelle: 3

4 3.1 Direkte Bestimmung Verdunstungskessel Quelle: Direkte Bestimmung Atmometer Gewichtsbasierte Messung Volumenbasierte Messung 4

5 3.2 Indirekte Bestimmung Physikalisch basierte Verfahren -über die Wasserbilanz - über den Wasserdampftransport (THORNWAIT) - aus der nergiebilanz (PNMAN, PNMAN- MONTITH) mpirische Verfahren - Auf Basis von Strahlung und Temperatur (TURC) - Auf Basis von Windgeschwindigkeit und Sättigungsdefizit (DALTON, HAUD) + Δ S = P R Verdunstung aus der Wasserbilanz Grundlage: Wasserhaushaltsgleichung s gilt: +Δ S = P R im langjährigen Mittel: = P R Mit P mittlere Niederschlagshöhe R Nettoabflusshöhe ΔS Speicheränderung 5

6 + Δ S = P R Verdunstung aus der Wasserbilanz Verwendung: z.b. bei großräumigen Mittelwertkarten Globale Verteilung der Verdunstungshöhen (cm/a) (BAUMGARTNR&LIBSCHR 1996) Q L B = r v Potentielle Verdunstung aus der nergiebilanz Grundlage: Verdunstung als thermodynamischer Prozess s gilt: = Q L B r v Mit Q Nettostrahlung [W/m²] L Strom fühlbarer Wärme [W/m²] B Körperwärmestrom [W/m²] rv im Wasserdampf enthaltene Verdampfungswärme [J/g] 6

7 mpirisches Verfahren nach HAUD Grundlage: Sättigungsdampfdruck und Vegetationsmerkmale Tp = a ( ) Haude e Mit a mpirischer (konstanter) monatlicher Pflanzenfaktor (HAUD-Faktor) Sättigungsdampfdruck um Uhr (Tmax) [mbar] e Dampfdruck in der Luft um Uhr [mbar] Sättigungs- defizit mpirisches Verfahren nach HAUD HAUD-Faktor: Monatliche Pflanzenfaktoren für die Verdunstungsberechnung (aus: SCHÖNIGR 2009, nach LÖPMIR 1994) 7

8 4 Zusammenfassung Verdunstung spielt eine große Rolle in der Wasserhaushaltsmodellierung. Direkte Methoden zur Bestimmung der Verdunstung sind vielfach nicht präzise und liefern nur Punktmessungen. Indirekte Methoden zur Bestimmung der Verdunstung sind für große Flächen anwendbar, erfordern allerdings eine Vielzahl an zu bestimmenden Parametern. Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit! 8

9 Literatur BAUMGARTNR, A. & H. J. LIBSCHR(1996³): Allgemeine Hydrologie quantitative Hydrologie. In: LIBSCHR, H.J. (Hrsg.): Lehrbuch der Hydrologie. Band 1. Berlin: Borntraeger. DYCK, S. & G. PSCHK (1995³): Grundlagen der Hydrologie. Verlag für Bauwesen: Berlin. MNDL, H.G. (2000). lemente des Wasserkreislaufs. Berlin: Analytica. SCHÖNIGR, M. & J. DITRICH (2009): Hydroskript. Uni Braunschweig. (Stand: 2009) (Zugriff: ) STRAHLR, AH A.H. &ANSTRAHLR(2002²):& A.N.STRAHLR(2002²): Physische Geographie. UTB für Wissenschaft: Große Reihe. Stuttgart:Ulmer. 9