Evaporación potencial

La evaporación potencial ( PE ) o la evapotranspiración potencial ( PET ) se define como la cantidad de evaporación que ocurriría si se dispusiera de una fuente de agua suficiente. Si la evapotranspiración real se considera el resultado neto de la demanda atmosférica de humedad de una superficie y la capacidad de la superficie para suministrar humedad, entonces el PET es una medida del lado de la demanda. Las temperaturas de la superficie y del aire, la insolación y el viento afectan esto. Una tierra seca es un lugar donde la evaporación potencial anual excede la precipitación anual.

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Esta animación muestra el aumento proyectado en la evaporación potencial en América del Norte hasta el año 2100, en relación con 1980, basado en los resultados combinados de múltiples modelos climáticos.

Estimaciones de evaporación potencial

Ecuación de Thornthwaite (1948)

${\ Displaystyle PET = 16 \ left ({\ frac {L} {12}} \ right) \ left ({\ frac {N} {30}} \ right) \ left ({\ frac {10T_ {d}} {I}} \ right) ^ {\ alpha}}$ Dónde

${\ Displaystyle PET}$ es la evapotranspiración potencial estimada (mm / mes)

${\ Displaystyle T_ {d}}$ es la temperatura media diaria (grados Celsius; si es negativa, utilice ${\ Displaystyle 0}$ ) del mes que se calcula

${\ Displaystyle N}$ es el número de días del mes que se calcula

${\ Displaystyle L}$ es la duración media del día (horas) del mes que se calcula

${\ Displaystyle \ alpha = (6,75 \ times 10 ^ {- 7}) I ^ {3} - (7,71 \ times 10 ^ {- 5}) I ^ {2} + (1,792 \ times 10 ^ {- 2} ) I + 0,49239}$

${\ Displaystyle I = \ sum _ {i = 1} ^ {12} \ left ({\ frac {T_ {m_ {i}}} {5}} \ right) ^ {1.514}}$ es un índice de calor que depende de las temperaturas medias mensuales de 12 ${\ Displaystyle T_ {m_ {i}}}$ . ^[1]

En publicaciones posteriores (1955 y 1957) de Thornthwaite y Mather aparecen formas algo modificadas de esta ecuación. ^[2]

Ecuación de Penman (1948)

La ecuación de Penman describe la evaporación (E) de una superficie de agua abierta y fue desarrollada por Howard Penman en 1948. La ecuación de Penman requiere la temperatura media diaria, la velocidad del viento, la presión del aire y la radiación solar para predecir E. Se siguen utilizando ecuaciones hidrometeorológicas más simples. cuando la obtención de estos datos no sea práctica, para obtener resultados comparables en contextos específicos, por ejemplo, climas húmedos frente a áridos.

Ecuación de Penman-Monteith (1965)

La ecuación de Penman-Monteith refina las estimaciones de evapotranspiración potencial (PET) basadas en el clima de las áreas de tierra con vegetación. ^[3] Es ampliamente considerado como uno de los modelos más precisos, en términos de estimaciones.

Priestley – Taylor

La ecuación de Priestley-Taylor se desarrolló como un sustituto de la ecuación de Penman-Monteith para eliminar la dependencia de las observaciones. Para Priestley-Taylor, solo se requieren observaciones de radiación (irradiancia). Esto se hace quitando los términos aerodinámicos de la ecuación de Penman-Monteith y agregando un factor constante derivado empíricamente, ${\ Displaystyle \ alpha}$ .

El concepto subyacente detrás del modelo de Priestley-Taylor es que una masa de aire que se mueve sobre un área con vegetación con abundante agua se saturaría de agua. En estas condiciones, la evapotranspiración real coincidiría con la tasa de evapotranspiración potencial de Penman. Sin embargo, las observaciones revelaron que la evaporación real era 1,26 veces mayor que la evaporación potencial y, por lo tanto, la ecuación para la evaporación real se encontró tomando la evapotranspiración potencial y multiplicándola por ${\ Displaystyle \ alpha}$ . El supuesto aquí es para vegetación con abundante suministro de agua (es decir, las plantas tienen bajo estrés hídrico). Se estima que áreas como las regiones áridas con alto estrés hídrico tienen mayor ${\ Displaystyle \ alpha}$ valores. ^[4]

La suposición de que una masa de aire que se mueve sobre una superficie vegetada con abundante agua satura ha sido cuestionada más tarde. La parte más baja y turbulenta de la atmósfera, la capa límite atmosférica , no es una caja cerrada, sino que constantemente trae aire seco desde más arriba en la atmósfera hacia la superficie. A medida que el agua se evapora más fácilmente en una atmósfera seca, se mejora la evapotranspiración. Esto explica el valor mayor que la unidad del parámetro de Priestley-Taylor ${\ Displaystyle \ alpha}$ . Se ha obtenido el equilibrio adecuado del sistema e involucra las características de la interfaz de la capa límite atmosférica y la atmósfera libre suprayacente. ^[5]^[6]

Ver también

Referencias

^ Thornthwaite, CW (1948). "Un enfoque hacia una clasificación racional del clima". Revisión geográfica . 38 (1): 55–94. doi : 10.2307 / 210739 . JSTOR 210739 .
^ Negro, Peter E. (2007). "Revisando el equilibrio hídrico de Thornthwaite y Mather". Revista de la Asociación Estadounidense de Recursos Hídricos . 43 (6): 1604–1605. Código Bibliográfico : 2007JAWRA..43.1604B . doi : 10.1111 / j.1752-1688.2007.00132.x .
^ Allen, RG; Pereira, LS; Raes, D .; Smith, M. (1998). Evapotranspiración de cultivos: pautas para calcular los requisitos de agua de los cultivos . Documento de la FAO sobre riego y drenaje 56. Roma, Italia: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. ISBN 92-5-104219-5. Consultado el 8 de octubre de 2007 .
^ ME Jensen, RD Burman y RG Allen, ed. (1990). Requerimiento de agua de riego y evapotranspiración . Manuales e informes de la ASCE sobre prácticas de ingeniería. 70 . Nueva York, NY: Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles . ISBN 978-0-87262-763-5.
^ Culf, A. (1994). "Evaporación de equilibrio debajo de una capa límite convectiva en crecimiento". Meteorología de capa límite . 70 (1–2): 34–49. Código Bibliográfico : 1994BoLMe..70 ... 37C . doi : 10.1007 / BF00712522 .
^ van Heerwaarden, CC; et al. (2009). "Interacciones entre el arrastre de aire seco, la evaporación de la superficie y el desarrollo de la capa límite convectiva". Revista trimestral de la Royal Meteorological Society . 135 (642): 1277–1291. Código Bibliográfico : 2009QJRMS.135.1277V . doi : 10.1002 / qj.431 .

Penman, HL (1948). "Evaporación natural de aguas abiertas, suelo desnudo y pasto" . Proc. Roy. Soc . Londres, Reino Unido A193 (1032): 120–145. Código bibliográfico : 1948RSPSA.193..120P . doi : 10.1098 / rspa.1948.0037 . PMID 18865817 .
Brutsaert, WH (1982). Evaporación en la atmósfera: teoría, historia y aplicaciones . Dordrecht, Holanda: D. Reidel. ISBN 90-277-1247-6.
Bonan, Gordon (2002). Climatología ecológica . Cambridge, Reino Unido: CUP. ISBN 0-521-80476-0.

enlaces externos

ag.arizona.edu Mapa global de evaporación potencial.

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[thornthwaite48-1] Thornthwaite, CW (1948). "Un enfoque hacia una clasificación racional del clima". Revisión geográfica . 38 (1): 55–94. doi : 10.2307 / 210739 . JSTOR 210739 .

[black07-2] Negro, Peter E. (2007). "Revisando el equilibrio hídrico de Thornthwaite y Mather". Revista de la Asociación Estadounidense de Recursos Hídricos . 43 (6): 1604–1605. Código Bibliográfico : 2007JAWRA..43.1604B . doi : 10.1111 / j.1752-1688.2007.00132.x .

[3] Allen, RG; Pereira, LS; Raes, D .; Smith, M. (1998). Evapotranspiración de cultivos: pautas para calcular los requisitos de agua de los cultivos . Documento de la FAO sobre riego y drenaje 56. Roma, Italia: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. ISBN 92-5-104219-5. Consultado el 8 de octubre de 2007 .

[4] ME Jensen, RD Burman y RG Allen, ed. (1990). Requerimiento de agua de riego y evapotranspiración . Manuales e informes de la ASCE sobre prácticas de ingeniería. 70 . Nueva York, NY: Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles . ISBN 978-0-87262-763-5.

[5] Culf, A. (1994). "Evaporación de equilibrio debajo de una capa límite convectiva en crecimiento". Meteorología de capa límite . 70 (1–2): 34–49. Código Bibliográfico : 1994BoLMe..70 ... 37C . doi : 10.1007 / BF00712522 .

[6] van Heerwaarden, CC; et al. (2009). "Interacciones entre el arrastre de aire seco, la evaporación de la superficie y el desarrollo de la capa límite convectiva". Revista trimestral de la Royal Meteorological Society . 135 (642): 1277–1291. Código Bibliográfico : 2009QJRMS.135.1277V . doi : 10.1002 / qj.431 .

[1]