موضوع مقاله: تبخیر و تعرق پتانسیل | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # تبخیر و تعرق پتانسیل | مقدمه: تبخیر و تعرق بالقوه (PET) یا تبخیر بالقوه (PE) مقدار آبی است که در صورت وجود آب کافی، توسط یک محصول، خاک یا اکوسیستم خاص تبخیر و تعرق می‌شود. | ## بخش 1: تبخیر و تعرق پتانسیل | این بازتابی از انرژی موجود برای تبخیر یا تعرق آب و همچنین باد موجود برای انتقال بخار آب از زمین به جو پایین‌تر و دور از محل اولیه است. اگر تبخیر و تعرق واقعی نتیجه خالص تقاضای جوی برای رطوبت از یک سطح و توانایی سطح در تأمین رطوبت در نظر گرفته شود، آنگاه PET معیاری از سمت تقاضا (که تقاضای تبخیری نیز نامیده می‌شود) است. اغلب مقداری برای تبخیر و تعرق بالقوه در یک ایستگاه آب و هوایی نزدیک روی یک سطح مرجع، که معمولاً روی زمینی با علف‌های کوتاه است، محاسبه می‌شود (هرچند این مقدار ممکن است از ایستگاهی به ایستگاه دیگر متفاوت باشد). گفته می‌شود که تبخیر و تعرق واقعی در شرایطی که آب کافی وجود دارد، برابر با تبخیر و تعرق بالقوه است. تبخیر و تعرق هرگز نمی‌تواند بیشتر از تبخیر و تعرق بالقوه باشد، اما اگر آب کافی برای تبخیر وجود نداشته باشد یا گیاهان قادر به تعرق کامل و آسان نباشند، می‌تواند کمتر باشد. برخی ایالت‌های آمریکا از یک محصول مرجع یونجه با پوشش کامل استفاده می‌کنند که در ارتفاع، به جای مرجع عمومی چمن کوتاه سبز، به دلیل مقدار بالاتر ET از مرجع یونجه. تبخیر و تعرق بالقوه در تابستان، در روزهای صاف‌تر و کم‌ابرتر و نزدیک‌تر به خط استوا، به دلیل سطوح بالاتر تابش خورشیدی که انرژی (گرما) لازم برای تبخیر را فراهم می‌کند، بیشتر است. تبخیر و تعرق بالقوه در روزهای بادی نیز بیشتر است زیرا رطوبت تبخیر شده می‌تواند قبل از رسوب به سرعت از زمین یا سطح گیاه جابجا شود و تبخیر بیشتری جای آن را پر کند. اغلب مقداری برای تبخیر و تعرق بالقوه در یک ایستگاه هواشناسی نزدیک روی یک سطح مرجع، که معمولاً روی چمن کوتاه است، محاسبه می‌شود. این مقدار، تبخیر و تعرق مرجع نامیده می‌شود و می‌توان آن را با ضرب کردن در ضریب سطح به تبخیر و تعرق پتانسیل تبدیل کرد. اختلاف بین تبخیر و تعرق پتانسیل و بارندگی واقعی در برنامه‌ریزی آبیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. | ## بخش 2: تبخیر و تعرق پتانسیل | میانگین تبخیر و تعرق پتانسیل سالانه اغلب با میانگین بارندگی سالانه مقایسه می‌شود که نماد آن P است. اقلیم نیمه‌گرمسیری مرطوب، منطقه‌ای از آب و هوا با تابستان‌های گرم و مرطوب و زمستان‌های سرد تا معتدل است. مناطق زیرقطبی، بین عرض جغرافیایی ۵۰ درجه شمالی و ۷۰ درجه شمالی، بسته به آب و هوای محلی، تابستان‌های کوتاه و معتدل و زمستان‌های بسیار سردی دارند. میزان بارندگی و تبخیر و تعرق کم است (در مقایسه با گونه‌های گرم‌تر) و پوشش گیاهی آن مشخصه جنگل‌های مخروطی/تایگا است. تخمین تبخیر بالقوه معادله تورنت‌ویت (۱۹۴۸) کجا تبخیر و تعرق پتانسیل تخمینی (میلی‌متر در ماه) میانگین دمای روزانه (درجه سانتیگراد) است؛ اگر منفی است، از ) از ماه مورد محاسبه تعداد روزهای ماه مورد محاسبه است میانگین طول روز (ساعت) ماه مورد محاسبه است یک شاخص گرما است که به میانگین دمای ۱۲ ماه بستگی دارد . معادله پنمن (۱۹۴۸) معادله پنمن تبخیر (E) را از سطح آب‌های آزاد توصیف می‌کند و توسط هاوارد پنمن در سال ۱۹۴۸ توسعه داده شد. معادله پنمن برای پیش‌بینی E به میانگین دمای روزانه، سرعت باد، فشار هوا و تابش خورشیدی نیاز دارد. معادلات هیدرومتئورولوژیکی ساده‌تر همچنان در مواردی که به دست آوردن چنین داده‌هایی غیرعملی است، برای ارائه نتایج قابل مقایسه در زمینه‌های خاص، مانند آب و هوای مرطوب در مقابل آب و هوای خشک، مورد استفاده قرار می‌گیرند. معادله پنمن-مونتیث فائو ۵۶ (۱۹۹۸) معادله پنمن-مونتیث، تخمین‌های تبخیر و تعرق (ET) مبتنی بر آب و هوا از مناطق دارای پوشش گیاهی را اصلاح می‌کند. از نظر تخمین‌ها، این مدل به‌طور گسترده به عنوان یکی از دقیق‌ترین مدل‌ها در نظر گرفته می‌شود. ET 0 = تبخیر و تعرق بالقوه، حجم آب تبخیر و تعرق شده (میلی‌متر) روز -۱) Δ = نرخ تغییر رطوبت مخصوص اشباع با دمای هوا. | ## بخش 3: تبخیر و تعرق پتانسیل | (پا ک -۱) Rn = تابش خالص (MJ m −2 day −1) ، منبع خارجی شار انرژی G = شار حرارتی زمین (MJ m −2 day −1)، معمولاً معادل صفر در روز T = دمای هوا در ارتفاع ۲ متری (K) u2 = سرعت باد در ارتفاع ۲ متر (ms −1) δ e = کمبود فشار بخار (kPa) γ = ثابت روان سنجی (γ ≈ 66 Pa ک -۱) توجه: ضرایب ۰٫۴۰۸ و ۹۰۰ بدون واحد نیستند، بلکه تبدیل مقادیر انرژی به عمق معادل آب را در نظر می‌گیرند: تابش [میلی‌متر در روز -۱] = ۰٫۴۰۸ تابش [MJ m -۲ day -۱]. معادله پریستلی-تیلور معادله پریستلی-تیلور به عنوان جایگزینی برای معادله پنمن-مونتیث توسعه داده شد تا وابستگی به مشاهدات را از بین ببرد. این کار با حذف عبارات آیرودینامیکی از معادله پنمن-مونتیث و اضافه کردن یک ضریب ثابت تجربی به دست آمده انجام می‌شود، . مفهوم اساسی مدل پریستلی-تیلور این است که یک توده هوا که بر فراز یک منطقه پوشیده از پوشش گیاهی با آب فراوان حرکت می‌کند، از آب اشباع می‌شود. در این شرایط، تبخیر و تعرق واقعی با نرخ تبخیر و تعرق پتانسیل پنمن مطابقت خواهد داشت. با این حال، مشاهدات نشان داد که تبخیر واقعی ۱٫۲۶ برابر بیشتر از تبخیر بالقوه است و بنابراین معادله تبخیر واقعی با در نظر گرفتن تبخیر و تعرق بالقوه و ضرب آن در … بدست آمد. فرض در اینجا برای پوشش گیاهی با منبع آب فراوان است (یعنی گیاهان تنش رطوبتی کمی دارند). تخمین زده می‌شود مناطقی مانند مناطق خشک با تنش رطوبتی بالا، میزان بالاتری از … مقادیر. این فرض که یک توده هوا بر روی سطحی پوشیده از پوشش گیاهی با آب اشباع فراوان حرکت می‌کند، بعدها مورد تردید قرار گرفته است. پایین‌ترین و آشفته‌ترین بخش جو، لایه مرزی جو، یک جعبه بسته نیست، بلکه دائماً هوای خشک را از ارتفاعات بالاتر جو به سمت سطح زمین می‌آورد. از آنجایی که آب به راحتی در یک فضای خشک تبخیر می‌شود، تبخیر و تعرق افزایش می‌یابد. | ## جمع‌بندی | تعادل مناسب سیستم استخراج شده است و شامل ویژگی‌های فصل مشترک لایه مرزی جوی و جو آزاد پوشاننده است.