Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)

12. szám - Dr. Kovács György: A tényleges evapotranszspiráció meghatározása

Dr. Kovács Gy.: A tényleges evapotranszspiráció Hidrológiai Közlöny 1983. 12. sz. 541 ® ® Összeg zett vizcsere A'api víz csere / 1 G Sí : /Vor Dec. Jan. Febr Márc. Apr Mój.Jún. Jul Aug. Szept Okt. 1963 7. ábra. A talajvíz és a talajnedvesség közötti vízcsere évszakos ingadozása Fig. 7. Seasonal fluctuations of water exchange between groundwater and soil moisture helyett ötöt helyezzünk el egy csoportban és a megfigyelési pontot talajnedvesség és tenzió mérésére is alkalmassá tegyük. Másik következtetésként azt rögzíthetjük az elmondott elemzés alapján, hogy a legrövidebb időköz, amelyre a tényleges evapotranszspirációt ilyen módon számítani tudjuk 5... 10 nap. Az így meghatározott adatok azonban kielégítő pontosságot biztosítanak a vízmérlegvizsgálatok számára. Az energiamérleg összetevői közül a legfontosabb a sugárzással szállított energia mennyisége. Mind a beérkező, mind a visszavert sugárzást két csoportra oszthatjuk, megkülönböztetve rövidés hosszúhullámú sugárzást. Ezen kívül figyelembe kell vennünk a talaj, a növényzet és a levegő hőfluxusát, valamint hőtározását, továbbá a hő szél okozta konvektív transzportját. Az egyéb energiát fogyasztó, vagy szállító folyamatok (mint pl. a fotoszintézisre, asszimilációra és respirációra fordított biokémiai energia-felhasználás, vagy a csapadék energiatranszportja) általában elhanyagolhatók. A felsorolt elemek összegzéséből adódó mérleg hiányáról feltételezzük, hogy egyenlő azzal az energiamennyiséggel, amely az elpárolgó víznek folyékony fázisból párává alakításához szükséges. A sugárzás eredőjét legpontosabban olyan különleges műszerrel határozhatjuk meg, amely a négy összetevőt külön-külön méri (pl. SCHULZEféle sugárzásmérővel). Vannak képletek is, amelyekkel ugyanezeket a komponenseket becsülhetjük. A beérkező rövidhullámú globális sugárzás arányos a tényleges és a csillagászati napfényes órák viszonyával. A hosszúhullámú sugárzás energiáját a STEFAN-BOLCZMANN egyenletből számíthatjuk, a felszín KELVIN fokokban mért hőmérsékletének negyedik hatványától függő értékként. A hosszúhullámú légköri sugárzás meghatározására szolgáló kapcsolat a páranyomást és a felszínközeli hőmérsékletet használja változóként. A visszavert és a beérkező globális sugárzás arányát rendszerint az albedóval fejezik ki, amelyről feltételezik, hogy állandó, .csupán a felszíni borítottság fajtájától és állapotától függ (zöld búza 0,21 + 0,24; fű 0,18 + 0,22; lucerna 0,22-=-0,24; száraz tarló 0,30 + 0,32; száraz csupasz talaj 0,15 + 0,18; nedves csupasz talaj 0,12 + 0,14; lombos erdő 0,10 + 0,15; fenyőerdő 0,15 + 0,20; tó 0,08 + 0,12). A hő talajban való tározódásának és áramlásának számításához a felső réteg sűrűségét és hőkapacitását kell ismernünk, továbbá mérnünk kell a talajhőmérsékletet legalább két mélységben. A növényzet hőtározásának hatását akkor kell figyelembe vennünk, amikor a növényállomány és a lombkorona alatti levegő hőmérséklete változik, bár az utóbbi hatása — a levegő hőkapacitása miatt — legtöbbször elhanyagolható. A növényzet hőmérsékletének befolyása arányos annak tömegével, ezért csak akkor számottevő, ha ez a tömeg nagy (pl. erdő esetében). A levegőben kialakuló hőtranszport függ a hőmérséklet és a páratartalom függőleges eloszlásától, továbbá a szél sebességétől. Szükséges ezért, hogy ezeket a paramétereket legalább két, ha lehet ennél több szinten mérjük a felszín felett. Minthogy az energiamérleget befolyásoló és a tényleges evapotranszspiráció pillanatnyi értéket meghatározó hatások gyorsan változnak, a hoszszabb időszakokra meghatározott átlagos hőháztartási paramétereket nem használhatjuk a keresett evapotranszspiráció számítására. Az javasolható, hogy a megfigyelt folyamatok adatait folyamatosan rögzítsük, vagy sűrűn (2—3 órás) ismételt leolvasással határozzuk meg, és ezek alapján becsüljük az evapotranszspiráció folytonosan változó pillanatnyi értékét. Figyelembe kell vennünk azonban a számított egyedi értékek nagy bizonytalanságát. Az adatoknak ezt a véletlen jellegű hibáját úgy küszöbölhetjük ki, hogy nagyszámú, külön-külön számított értékből hoszszabb időszakra jellemző átlagos jellemzőt számítunk. így a legrövidebb intervallum, amelyre a tényleges evapotranszspirációt megbízhatóan becsülhetjük a hőháztartási egyensúly vizsgálatával néhány napra becsülhető, még akkor is, ha három óránként rögzített alapadatok állnak rendelkezésünkre. Az evapotranszspiráció pontszerű és területi jellemzőinek kapcsolata Köztudott, hogy a vízgyűjtőkön folyamatosan kialakuló területi hidrológiai adatok megfigyelése a folytonos mező kényszerű diszkretizálása, a meghatározott minta a teljes tartománynak csak töredékét jellemzi (pontszerű értéket szolgáltat). A hidrológiai vizsgálatokhoz viszont a területi folyamatok integrált hatását — most tárgyalt esetünkben a területről evapotranszspirációval elvont vízmennyiség összegét — kell ismernünk. A folyamatot a megfigyelési helyek között jellemző