zijn zoals zout en/of nutriën<strong>te</strong>n). Er bestaan verschillende methoden om de po<strong>te</strong>ntiëleverdamping <strong>te</strong> berekenen, die we hieronder zullen beschrijven. Vervolgens beschrijven wealgemeen toegepas<strong>te</strong> methodes om vanuit de po<strong>te</strong>ntiële de actuele verdamping <strong>te</strong> bepalen.Daarnaast beschrijven we hoe de actuele verdamping van gewassen en natuurlijke vegetatiesbepaald kan worden zonder tussenkomst van de po<strong>te</strong>ntiële verdamping. We beschrijvenbeknopt de berekening van de actuele verdamping van oppervlak<strong>te</strong>wa<strong>te</strong>r en van het s<strong>te</strong>delijkgebied. Daarna geven we een overzicht van verdampingsberekening in enkele typisch<strong>Nederlandse</strong> modellen, en van de schematisering van verdamping in bui<strong>te</strong>nlandsehydrologische modellen. Van belang daarbij zijn de aannames die (impliciet) gedaan wordenin het onderscheiden van de drie verdampingspos<strong>te</strong>n: gewasverdamping (transpiratie) (E t),bodemverdamping (E s) en in<strong>te</strong>rceptieverdamping (E i).Transpiratie (E t), het gedeel<strong>te</strong> van de totale verdamping dat vanuit de bodem via de plan<strong>te</strong>nin de atmosfeer komt, beschrijft het verlies van wa<strong>te</strong>r uit de plant door de huidmondjes ofwelstomata. De plant opent deze stomata voor opname van CO 2 en uitstoot van O 2, met alsconsequentie verlies van H 2O. Bij verhoogde CO 2 concentratie in de atmosfeer wordt de E t inprincipe dan ook minder (alhoewel de toenemende O 3-concentratie dit mogelijk weer <strong>te</strong>nietzal doen, zie bijv. Dickson et al. (1998) en Noormets et al. (2001)). Deze diffusie van CO 2 isnodig voor fotosynthese en dus groei. Plan<strong>te</strong>n controleren de opening van de stomata (via deturgor van de ‘sluitcellen’) en hiermee het verlies van wa<strong>te</strong>r door transpiratie.In<strong>te</strong>rceptieverdamping (E i) direct vanaf de bladeren en stam hangt onder andere af van dehoeveelheid wa<strong>te</strong>r die het bladoppervlak kan vasthouden. Bodemverdamping (E s) wordtbepaald door de hoeveelheid wa<strong>te</strong>r in de bodem en de porosi<strong>te</strong>it van de bodem (Gash enDolman, 2009).Figuur 1: Van atmosfeer naar verzadigde zone (uit NHV (2002)).5.2. Schematisatie verdampingsvergelijkingen in hydrologische modellenOp wereldschaal is de verdamping van gewassen en natuurlijke vegetaties veel gro<strong>te</strong>r danbijvoorbeeld het gebruik van wa<strong>te</strong>r in s<strong>te</strong>den en industrie (Droogers, 2009). Daarom ook datin dit hoofdstuk veel aandacht ligt op de verdamping van (landbouw)gewassen enActuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum2
natuurlijke vegetaties. Daarnaast geven we een kor<strong>te</strong> beschrijving van deopenwa<strong>te</strong>rverdamping en de verdamping in het s<strong>te</strong>delijk gebied.5.2.1. Actuele verdamping van gewassen en natuurlijke vegetatiesEén van de belangrijks<strong>te</strong> invoervariabelen in hydrologische modellen is de po<strong>te</strong>ntiëleverdamping (Federer et al., 1996; Zhou et al., 2006). In de mees<strong>te</strong> hydrologische simulatieswaarin verdamping een rol speelt, wordt geen geme<strong>te</strong>n verdamping als invoer gebruikt,maar wordt deze berekend. Een veel gebruik<strong>te</strong> benadering voor het bepalen van de actueleverdamping, is eerst een po<strong>te</strong>ntiële verdamping (E p) van de betreffende begroeiing af <strong>te</strong>leiden uit routinematig verkregen me<strong>te</strong>orologische gegevens en vervolgens hieruit de(werkelijke) verdamping (E) <strong>te</strong> bepalen als een fractie van E p. Deze fractie hangt af van devochtcondities in de wor<strong>te</strong>lzone. Dit concept heeft tot verscheidene methodes voor hetbepalen van E p geleid (Federer et al., 1996). Methodes verschillen s<strong>te</strong>rk in de wijze waarop hetaandeel van bodemverdamping en transpiratie wordt bepaald en of in<strong>te</strong>rceptieverdampingwordt meegenomen.5.2.1.1. Po<strong>te</strong>ntiële verdamping van een referentiegewasVeel gebruikt is de po<strong>te</strong>ntiële verdamping van een referentiegewas, be<strong>te</strong>r bekend als dereferentieverdamping E ref. E ref is gedefinieerd als de verdamping van een referentiegewas,meestal een kort, groen gewas die de bodem volledig bedekt, en waarvan het plantoppervlakdroog is en de plan<strong>te</strong>nwor<strong>te</strong>ls optimaal van wa<strong>te</strong>r worden voorzien. Er bestaan wereldwijdongeveer 50 methoden om de referentieverdamping <strong>te</strong> bepalen (Lu et al., 2005), waarvanvaak weer veel lokaal-specifieke varian<strong>te</strong>n bestaan. In de we<strong>te</strong>nschappelijke li<strong>te</strong>ratuur zijntalloze publicaties <strong>te</strong> vinden waar verschillende referentieverdampingsmethoden wordenvergeleken (bijvoorbeeld Allen et al., 1998; Droogers en Allen, 2002; Irmak et al., 2003; I<strong>te</strong>nfisuet al., 2003; Jensen et al., 1990; Lu et al., 2005). Uit deze publicaties komt een duidelijkeconsensus naar voren dat de Penman-Mon<strong>te</strong>ith aanpak de bes<strong>te</strong> is. Een nadeel van Penman-Mon<strong>te</strong>ith is dat deze methode veel invoergegevens vereist die niet altijd voorhanden zijn.Sommige van deze gegevens zijn niet eenvoudig nauwkeurig <strong>te</strong> me<strong>te</strong>n, waardoor anderereferentieverdampingsmethoden (o.a. Makkink, Priestly-Taylor, Hargreaves, Thorntwai<strong>te</strong>)ui<strong>te</strong>indelijk toch nauwkeuriger kunnen zijn (Droogers en Allen, 2002). Deze al<strong>te</strong>rnatievemethoden hebben wel allemaal gemeen dat ze lokaal specifiek gekalibreerde parame<strong>te</strong>rsnodig hebben, vaak alleen geldig voor wat gro<strong>te</strong>re tijdstappen, en minder fysisch gebaseerdzijn.Complicaties/discussie• Door de FAO is het compu<strong>te</strong>rprogramma ‘ETo Calculator’(www.fao.org/nr/wa<strong>te</strong>r/eto.html) ontwikkeld dat inzicht geeft in de benodigdegegevens voor het berekenen van de E ref volgens Penman-Mon<strong>te</strong>ith. Voorontbrekende geme<strong>te</strong>n me<strong>te</strong>orologische variabelen maakt het programma gebruik vande procedures voor het schat<strong>te</strong>n van deze variabelen volgens de methodesbeschreven in (Allen et al., 1998). Zelfs als een dataset alleen gegevens van maximumen minimum <strong>te</strong>mperatuur bevat, is het mogelijk een redelijke schatting van demaandelijkse referentieverdamping <strong>te</strong> geven. Het programma geeft, zeker door dekoppeling met de klimaatdatabase ‘CLIMWAT’(www.fao.org/nr/wa<strong>te</strong>r/infores_databases_climwat.html) voor het verkrijgen vanbenodigde me<strong>te</strong>orologische parame<strong>te</strong>rs, inzicht in de berekening van E ref volgensFAO Penman-Mon<strong>te</strong>ith.• Het REF-ET compu<strong>te</strong>rprogramma biedt een gro<strong>te</strong> flexibili<strong>te</strong>it aan voor het berekenenvan E ref. Verschillende methoden evenals een gro<strong>te</strong> diversi<strong>te</strong>it (compleetheid) vangegevens kunnen worden gebruikt. http://www.kimberly.uidaho.edu/ref-et/• De mees<strong>te</strong> methodes voor de berekening van E ref maken geen expliciet onderscheid inbodemverdamping en transpiratie. In deze methodes wordt impliciet aangenomendat de afname van transpiratie door een afname van de bodembekking (Leaf AreaActuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum3
- Page 1: 5. Actuele verdamping in hydrologis
- Page 5 and 6: Directe bepaling E pVoorbeelden van
- Page 7 and 8: Daardoor verloopt de curve van H in
- Page 9 and 10: Figuur 4: Interceptie voor landbouw
- Page 11 and 12: 2003). Dit proces is moeilijk te pa
- Page 13 and 14: De actuele wateropname is een funct
- Page 15 and 16: MechanistischAan de basis van een m
- Page 17 and 18: eductiefunctie voor f hblad (bijvoo
- Page 19 and 20: II) Het Hitte-eilandeffect of Urban
- Page 21 and 22: werd al in 1978 ontwikkeld (Feddes
- Page 23 and 24: een zogenaamd ‘metamodel’ van S
- Page 25 and 26: Figuur 12: Koppeling (Meta)SWAP met
- Page 27 and 28: weer het type vegetatie; de eigensc
- Page 29 and 30: te vermenigvuldigen met een factor
- Page 31 and 32: Tabel 4: Parameterwaarden (gemiddel
- Page 33 and 34: Braud, I., Dantas-Antonino, A.C., V
- Page 35 and 36: Hurkmans, R. et al., 2009. Effecten
- Page 37 and 38: Schenk, H.J., Jackson, R.B., 2003.