Einfache Ansätze zur Verdunstungsrechnung

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Nadine Kurzmann
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1 Einfache Ansätze zur Verdunstungsrechnung Jana Peukert

2 Was ist Verdunstung? Vorgang, bei dem Wasser vom festen oder flüssigen Zustand in einen gasförmigen übergeht.

3 Begrifflichkeiten Evaporation (E) auch (E O ) O = Verdunstung über freien Bodenflächen und Wasser Evapotranspiration (ET) auch (Ea) = reale Evapotranspiration einer bewachsenen Fläche, auf der Wassernachschub begrenzt ist Potentielle Evapotranspiration (ETp) = maximale Verdunstungshöhe bei genügend Wassernachschub (SCHÖNIGER 2009)

4 Verdunstung ist abhängig von: Wasservorrat (auf Land oder Wasseroberflächen) Verfügbarer Energie (Nettostrahlung, advektive und anthropogene Energie) Aufnahmekapazität deratmosphäre (Sättigungsdefizit und Windgeschwindigkeit) (DAVIE 2002: 30ff.) (Widerstände von Boden und Pflanzen) (BAUMGARTNER 1990: 329ff.)

5 Warum Berechnung und nicht Messung? Messungen sehr kostenintensiv i und zeitaufwendig und meist nur für kleinskalige Ermittlungen, zudemsehrschwierig schwierig undtw tw. ungenau daher Annäherung an reale Werte durch Berechnungen, die mit leichter ermittelbaren Klimaparametern erfolgen > Lösungzw. Messung und Berechnung (DAVIE 2002: 30ff.)

6 Klimaparameter Niederschlag (P) in mm Lufttemperatur (T) in C Windgeschwindigkeit (v) in m/s Sonnenscheindauer (s) in h/d Nettostrahlung (Rn) in W/m² Dampfdruck (e) in hpa (SCHÖNIGER 2009)

7 Verdunstungsberechnung Wasserbilanz großskalig: ET = P Q ΔS VT: wenige Terme vonnöten; Daten sind relativ leicht zu ermitteln > gut für Gebietsverdunstung und lange Zeiträume NT: sehr grobe Methode, nur von zwei Messgrößen abhängig kleinskalig: k li mit Hilfe von Messgeräten (Bsp.: Lysimeter) ET = P S i ΔS VT: hohe h Annäherung im kleinen Maßstab möglich NT: schwer übertragbar auf große Regionen

8 Verdunstungsberechnung Verfahren nach Haude Betrachtet Widerstand der Pflanzen und Saugkraft der Luft; Monatswerte Etp = a Haude (e s e) a Haude = konstanter Pflanzenfaktor in mm/hpa e s e = Sättigungsdefizit um 14Uhr in hpa; wobei e s = Sättigungsdampfdruck und e = Dampfdruck Tab 1: Haude Pflanzenfaktoren (aus: SCHÖNIGER 2009, nach LÖPMEIER 1994) Jan. Febr. März April Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez. Roggen 0,18 0,18 0,20 0,30 0,38 0,36 0,28 0,20 0,18 0,18 0,18 0,18 Mais 0,15 0,15 0,18 0,18 0,18 0,26 0,26 0,26 0,24 0,21 0,14 0,14 Gras 0,20 0,20 0,21 0,29 0,29 0,28 0,26 0,25 0,23 0,22 0,22 0,20 (SCHÖNIGER 2009)

9 Verdunstungsberechnung Verfahren n. Thornthwaite Lufttemperatur als Einflußfaktors ETp = 0,533 n S 0 /12 (10 T/ J) a n = Länge des Zeitintervalls S 0 = mittlere mögliche Sonnenscheindauer T = mittlere Lufttemperatur J = Wärmeindex aus Σ Jan Dez(t/5) 1,514 a = Kalibrationsfaktor VT: gut für humide Gebiete, da dort kalibriert, Daten leicht erhaltbar NT: nur Monatswerte, nicht überall übertragbar, nicht für kurze Zeiträume anwendbar (SCHÖNIGER 2009 und DAVIE 2002: 37f.)

10 Verdunstungsberechnung Penman Monteith Modell Strahlung Saugkraft ftder Atmosphäre Widerstände (SCHÖNIGER 2009) Genaueste Beschreibung der ETp möglich, aber sehr aufwendig

11 Zusammenfassung Verdunstung ist ein sehr komplexer Vorgang Berechnungen als auch Messungen nur Annäherung an Realität je nach Ziel > Auswahl der Methode

12 Literatur BAUMGARTNER, A. & H. J. LIEBSCHER (1990): Allgemeine Hydrologie. Quantitative Hydrologie. Berlin Stuttgart: DAVIE, T. (2002): Fundamentals of Hydrology. London: Routledge. SCHÖNIGER, M. & J. DIETRICH (2009): Hydroskript. Braunschweig. (Stand: 2009) (Zugriff: )

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