مجموعه آموزش هیدرولوژی - فرآیند تبخیر و تعرق

۱۸ آذر ۹۹ ، ۱۱:۱۳ نويسنده: بهزاد سرهادی

2.4 فرآیند تبخیر و تعرق

طبق تعریف، این فرآیند تبخیر مستقیم آب را از سطح خاک و از سطح آبهای آزاد با تعرق گیاهی گروه بندی می کند.

1.2.4 فرآیند تعرق

گیاهان از طریق ریشه آب را از خاک جذب می کنند. توسعه سیستم ریشه ها به مقدار آب موجود در خاک متصل می شود. جذب آب از طریق اسمز انجام می شود. آب از طریق سیستم عروقی پوشش گیاهی به برگها می رسد. فرآیند تعرق در سطح برگ صورت می گیرد.

شکل 4.4 مسیر آب از طریق پوشش گیاهی. [Musy, 2001]

تعرق علاوه بر مشارکت در فرآیند تعرق در چرخه هیدرولوژیکی آب، عملکردهای متعددی دارد که مهمترین آنها حفظ تعادل گرمایی در برگ است. مقدار آب متوقف شده به عوامل هواشناسی (همان روند فیزیکی تبخیر)، به رطوبت خاک در منطقه ریشه، به سن گیاه و گونه و همچنین به رشد برگ و عمق ریشه بستگی دارد.

2.2.4 عوامل تبخیر و تعرق

به طور کلی، تبخیر و تعرق با شرایط آب و هوایی، نوع خاک و همچنین نوع پوشش گیاهی مشروط می شود. با شروع از درجه پوشش گیاهی، دو نوع مقاومت در برابر شار تبخیر مشاهده شده است: مقاومت آیرودینامیکی و مقاومت انتشار سطح تبخیر شده. از نظر فیزیکی مقاومت آیرودینامیکی مقاومت در برابر بخارات آب منتقل شده از سطح پوشش گیاهی به جو است. مقادیر مقاومت آیرودینامیکی به طور کلی بین 10 تا 100 [s/m] است. مقاومت دینامیکی را می توان با رابطه زیر بیان کرد:

جایی که:

r_a مقاومت آیرودینامیکی [s/m]

κ معادل ثابت von Karman است

u سرعت باد [m/s]

z ارتفاع باد سنج (=h+2 یا h ارتفاع پوشش گیاهی است) [m]

z₀ ارتفاع تماس [m]

d₀ ترجمه منشا طرح از رابطه لگاریتمی بین سرعت باد و ارتفاع [m]

مقاومت انتشار از سطح تبخیر به نوع پوشش گیاهی و به رطوبت موجود خاک بستگی دارد. پس از تحقیق، جاورسکی ارتباطی را برای تخمین این مقاومت پیشنهاد داد:

جایی که:

r_s مقاومت در برابر نفوذ سطح تبخیر [s/m]

c بسته به نوع پوشش گیاهی (به عنوان مثال برای چمن c = 76.5)

Z_g مقدار آب موجود در لایه برتر منطقه هوادهی [mm]

P مقدار بارندگی [mm]

3.2.4 مفاهیم تبخیر و تعرق

نویسندگان از سه مفهوم متمایز برای تبخیر و تعرق استفاده کردند:

تبخیر و تعرق احتمالی (ET₀) به عنوان کل تلفات آب از طریق تبخیر و تعرق یک سطح با چمن با ارتفاع یکنواخت که سطح زمین را کاملاً پوشانده است ، در دوره رشد و به طور کامل با آب تغذیه می شود.

حداکثر تبخیر و تعرق (ETM) یک محصول مشخص با استفاده از مطالعات مختلف رشد که در آن مقدار آب و شرایط زراعی مطلوب است ، تعریف می شود.

تعرق و تعرق واقعی (ETR) مجموع مقدار آب تبخیر شده از خاک و مقدار آب تبخیر شده از پوشش گیاهی است، زمانی که خاک در رطوبت خاص واقعی قرار دارد و پوشش گیاهی در مراحل واقعی رشد فیزیولوژیکی است. [Musy, 2001]