Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

4. szám - Gribovszki Zoltán–Kalicz Péter–Szilágyi József–Kucsara Mihály: Vízfolyás-menti területek evapotraszspirációjának becslése a talajvízszintek napi periódusú változása alapján

GREBOVSZKI Z. - KALICZ P. -SZILÁGYI J. -. K.UCSARA M.: Vízfolyás menti területek evapotranszspirációja 11 legjobb illeszkedés alapján kaptuk. A Kozeny-Kármán egyenlethez szükséges effektív porozitás értékeket szintén az előbbi minták laboradatai alapján határoztuk meg. Az így kapott szivárgási tényező érték (K

s = 210"

7 m s"

1) nagyságrenddel alacsonyabb, mint a visszatöltődés vizsgálat alapján számolt (1. táblázat). Ez nem meglepő, amennyiben figyelembe vesszük a nagyobb térbeli léptékkel egyre fontosabbá váló preferenciális lefolyási irányok (vagy makropórusok) szerepét (pl. Brutsaert és Nieber, 1977; Szilágyi et al., 1998) és az üledékes rétegek települése miatti anizotrópia megjelenését a rendszerben. HIDEGVÍZ—VÖLGY JELMAGYARÁZAT: — ^ZGYOJTÖ HATARA ERDÉSZETI ÜT VÍZFOLYÁS (S) KÖZPONTI KUTATÖHAZ <§> KÍSÉRLETI KERT © MINTAVÉTELI HELY * TALAJV1ZKOTCSOPORT ® VfZMOZAMMÉRÓ MŰTÁRGY ® HIORO-METEOROLÓGIAI AlLOMAS ® AllouAntkUma mérés PATAKPART 5. ábra. A kísérleti vízgyűjtő és az elemzésnél felhasznált talajvíz-kútcsoport elhelyezkedése 1. táblázat. Az ET számításához használt, a vizsgálati helyszínre jellemző paraméterek k [m/s]* 1 [rn] L M [m] X H ft l-l e

R l-l e

e l-l B [m/s]** n l-l" Felhasznált (médián) érték 1,8X 10" 9,4 40 0,23 0,32 0,379 0.035 0,091 2,9410" 4 Vizsgált tartomány 1,1 X 10" ?9X lft

4 *16 visszatöltődés vizsgálat adatai alapján számolt (SchwartzZhang, 2003) és a kútcsoport talajvízszintjei alapján inverz modellezés segítségével validált (Kovács-Szanyi, 2005) ** Maidment (1993) 3.2. Az összehasonlításra használt Penman-Monteith módszer felparaméterezése Az elemzéshez reprezentatív csapadékmentes időszakokat választottunk ki a 2005-ös hidrometeorológiai adatsorokból. Az általunk számított ET értékeket, félórás időlépcsőben a Penman-Monteith egyenlet (Allen et al. 1998) ET értékeivel, napi időlépcsőben pedig az eredeti White módszer ET értékeivel hasonlítottuk össze. A jelen kifejlesztett módszer a talajvíz ET-1 számítja, de a vizsgált sekély talajvíz-szintű kísérleti területen ez nagyon közel van a PenmanMonteith egyenlettel számított teljes ET értékéhez, így az összehasonlítás megtehető. Hughes et al. (2001) úgy találta, hogy a Penman-Monteith módszer az egyik legalkalmasabb a sűrű vegetációval borított felszínek, így a legtöbb vizes élőhely evapotranszspirációjának becslésére. Az ET számítása a Penman-Monteith módszer alapján a következő: ET = A(Ä

0-S) + pc

pVPDr,(12) L

v[A + 7-(l + r

cr

a')] ahol ET, a módszer által számított evapotranszspiráció (mm day"

1), L„ a párolgáshő (MJ kg'), A, a telített páranyomás görbéjének iránytangense (kPa °C"'), y, psychrometrikus állandó (kPa °C"'), R

n, sugárzási egyenleg (MJ m"

2 day"

1), VPD telítési hiány (kPa), S, itt a talaj hőforgalma és a fásszárú növényállomány törzs- és koronaterének időleges energiatározási kapacitása (MJ m"

2 day"'), p, a levegő sűrűsége (kg m"

3), c

p, a nedves levegő fajhője (kJ kg"

1 °C~'), r

a, az aerodinamikus ellenállás (s m"

1), és r

c, a lombkorona ellenállása vagy más néven effektív sztóma ellenállás (s m"'). A Penman-Monteith módszer által igényelt adatokat egy állományklíma mérésre szolgáló mérőtorony szolgáltatta, ami nem a völgyben, hanem a domboldalban, a vizsgált patak-menti zónától 1,9 km-re délre található (5. ábra). Mivel a vizsgált faállomány lombkoronája 10-15 m-el a talajfelszín fölött található, a talaj hőforgalma a lombkorona számára rendelkezésre álló energia szempontjából elhanyagolhatónak vehető. A fák törzsében és ágrendszerében időszakosan tárolt energia kb. a beérkező sugárzás 5 %-ának vehető (Goodrich et al., 2000). Szintén Goodrich et al., (2000) szerint az r

c—t éjszaka a sztómák záródása miatt magasabb értékkel (i.e., 5000 s m-l) célszerű figyelembe venni, hogy így elfojtsuk (radikálisan lecsökkentsük) az éjszakai £T-értékét. Ez az egyszerűsítés nem tekinthető teljesen valósághünek, mert a vízfolyásment faállományokban végzett éjjeli növényi nedváramlás mérések szerint a napi öszszes £T-nak kb. a 10-25 %-a zajlik éjszaka (Gazai et al., 2006). Következményként, a pozitív ET értékek az éjjeli időszakban, amint az új módszer eredményei is mutatják (6. és 7. ábra), reálisnak tűnnek. A Penman-Monteith módszer r

c értékeinek szezonális változását a vegetációs időszakban végzett LAI mérések adatai alapján becsültük (r

c = 200/ LAI [Allen et al., 1998]), szintén Goodrich et al., (2000) alapján feltételezve, hogy a kilombosodás előtt és a lombhullás után az r

c = 1000 s m"

1. A kapott Penman-Monteith ET értékek lehetséges, hogy lényegesen eltérnek a vízfolyás menti zónára javasolt új módszer szerinti ET becslés értékeitől. Az eltérés objektív okokra, és nem csak a javasolt új módszer lehetséges hibái-