te downloaden - Nederlandse Hydrologische Vereniging
te downloaden - Nederlandse Hydrologische Vereniging te downloaden - Nederlandse Hydrologische Vereniging
Index, LAI: totale bladoppervlakte van een vegetatie gedeeld door de oppervlakteonder die vegetatie) volledig gecompenseerd wordt door een toename van debodemverdamping (Federer et al., 1996). Per definitie maakt interceptieverdampinggeen deel uit van de referentieverdamping (Allen et al., 1998; NHV, 2002), omdatdeze gedefinieerd is voor een droog gewas. De referentieverdamping volgensMakkink, zoals gebruikt door het KNMI, voldoet niet aan deze definitie. Makkink(1957) heeft zijn vergelijking namelijk afgeleid uit metingen onder ‘gemiddelde’meteorologische condities, dus met interceptie.5.2.1.2. Potentiële verdamping van de actuele vegetatieIndirect via gewasfactorenEen eerste methode om de verdamping van een begroeid oppervlak te verkrijgen, is door hettoepassen van gewasfactoren in combinatie met de referentieverdamping. Dereferentieverdamping wordt berekend voor een gras (of alfalfa) referentiegewas en wordtvervolgens vermenigvuldigd met een empirische gewasfactor K c (Allen et al., 1998;Doorenbos en Pruitt, 1977):Ep = Kc ⋅E ref(0.1)Figuur 2: Curve voor gewasfactor K c volgens de wereldvoedselorganisatie FAO met vierfases van gewasgroei en drie K c-waarden en relatieve gewasgroei (uit Allen et al. (2005)).Gezien de rol van bodemverdamping en de beschikbaarheid van water voor transpiratieonder gedeeltelijk bedekte bodems is het belangrijk bodemverdamping van een natte bodemen transpiratie in hydrologische simulaties expliciet te schematiseren (Farahani et al., 2007).Belangrijke methodes om bodemverdamping en transpiratie te beschouwen zijn die vanRitchie (1972) en Shuttleworth en Wallace (1985). Voor een meer praktische benadering is dezogenaamde tweeledige (Eng: dual) gewasfactor geïntroduceerd (Allen et al., 1998; Allen etal., 2005), waarmee de gewasfactorbenadering van de FAO geschikt is gemaakt voorgedeeltelijk bedekte bodems:Kc = Kcb + Ke(0.2)waarin K cb de ‘basale’ gewasfactor is en de verhouding weergeeft tussen E p en E ref van eendroog bodemoppervlak (vrijwel geen bodemverdamping), waarbij de bodemvochtconditiesde transpiratie niet belemmeren. Het grootste deel van de bodemverdamping wordt gegevendoor K e. Het doel van deze tweeledige gewasfactor is om het verschil tussenbodemverdamping en transpiratie te scheiden.Een uitgebreidere toepassing van gewasfactoren, zoals toegepast binnen SWAP enMetaSWAP wordt gegeven in paragraaf 5.3.2 en 5.3.3.Actuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum4
Directe bepaling E pVoorbeelden van methodes om E p direct te berekenen zijn Priestley-Taylor, McNaughton-Black, Penman-Monteith en Shuttleworth-Wallace. E p geeft de potentiële verdamping van eenwerkelijk gewas en is in de verschillende vergelijkingen afhankelijk van het oppervlak viaalbedo (Priestley-Taylor), oppervlakteweerstand (McNaughton-Black), of albedo enaerodynamische weerstand (Penman-Montheith), of albedo, aerodynamische enoppervlakteweerstand (Shuttleworth-Wallace) (Federer et al., 1996). Door deze vergelijkingente parametriseren voor een referentiegewas, kan ook E ref verkregen worden. Zo wordt deinternationale standaard voor E ref berekend door de Penman-Monteith vergelijking teparametriseren voor gras of alfalfa (Allen et al., 1998).Complicaties/Discussie• De praktische toepasbaarheid van het gebruik van gewasfactoren is de grote krachtvan deze benadering. De nadelen ervan zijn echter ook evident. Zo vertrouwengebruikers veelal op gepubliceerde K c-waarden, in plaats van deze af te leiden voorhet studiegebied. Echter, de empirische oorsprong van K c-waarden beperkt dealgemene toepasbaarheid, doordat de waarden slechts geldig zijn voor deomstandigheden waaronder deze bepaald zijn. Dit beperkt de mogelijkheid om K c-waarden toe te passen op locaties waarvoor omgevingsfactoren (bijvoorbeeldklimaat, bodem en beheer) afwijken van die waaronder de K c-waarden zijn afgeleid(Farahani et al., 2007).• Gevolg van het gebruik van empirische gewasfactoren is dat impliciet gecorrigeerdwordt voor de rol van bodemverdamping, transpiratie en interceptieverdamping.Deze (empirische) correctiefactoren zijn vanzelfsprekend uitsluitend geldig voor deklimatologische omstandigheden waarvoor deze zijn afgeleid. Zo zullen door eenveranderend neerslagpatroon, bijvoorbeeld in de vorm van meer intensieve neerslag,empirisch afgeleide gewasfactoren niet meer geldig zijn. Ook gewasfactoren zoalsvoorgesteld door Feddes (1987), bevatten impliciet bodemverdamping, transpiratieen interceptieverdamping. De factoren zijn immers empirisch verkregen, doorverdampingsmetingen onder de werkelijke weerscondities.• De potentiële verdamping is een onbruikbaar begrip voor droogteminnendevegetaties (Witte et al., 2012), omdat gepubliceerde K c-waarden voor zulke vegetatiesmeestal zijn ontleend aan metingen van de actuele verdamping. Eendroogteminnende vegetatie is echter van nature helemaal niet optimaal van watervoorzien. Ook de kunstmatige toediening van voldoende water is geen oplossing omde potentiële verdamping te bepalen, omdat dat leidt tot een andere vegetatie, metnieuwe verdampingseigenschappen. Daarom zijn gewasfactoren voor drogevegetaties in de praktijk verhoudingsgetallen tussen de werkelijke verdamping (diebij droogte is gereduceerd) en de Makkink-verdamping. Net als gewasfactorengelden die verhoudingsgetallen voor de tijdens de meting heersendeweersomstandigheden. De veronderstelling achter de hydrologische rekenproceduredat met die verhoudingsgetallen de potentiële verdamping wordt vastgesteld, is dusonjuist (Witte et al., 2012).• De atmosferische CO 2-concentratie heeft invloed op de potentiële verdamping,omdat door stijging van de CO 2-concentratie planten netto wat zuiniger omgaan metwater: ze transpireren minder. Dit effect is waargenomen in historische reeksen vanrivierafvoeren (Gedney et al., 2006). Bovendien toont een recente analyse van fossielbladmateriaal aan dat de dichtheid aan huidmondjes afneemt met een toenemendCO 2-gehalte (De Boer et al., 2011). Door die afname stijgt de stomatale weerstand endaalt de transpiratie. Voor Nederland is geraamd dat in 2050 (∆CO 2 = 150 ppm) depotentiële verdamping (evapotranspiratie) gemiddeld met 2-5% zal zijn gedaald,afhankelijk van de vegetatiestructuur (Kruijt et al., 2008b; Witte et al., 2006a; Witte etal., 2006b). Door Kruijt et al. (2008a) zijn correctiefactoren voor dit CO 2-effect afgeleid.Actuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum5
- Page 1 and 2: 5. Actuele verdamping in hydrologis
- Page 3: natuurlijke vegetaties. Daarnaast g
- 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.
Index, LAI: totale bladoppervlak<strong>te</strong> van een vegetatie gedeeld door de oppervlak<strong>te</strong>onder die vegetatie) volledig gecompenseerd wordt door een toename van debodemverdamping (Federer et al., 1996). Per definitie maakt in<strong>te</strong>rceptieverdampinggeen deel uit van de referentieverdamping (Allen et al., 1998; NHV, 2002), omdatdeze gedefinieerd is voor een droog gewas. De referentieverdamping volgensMakkink, zoals gebruikt door het KNMI, voldoet niet aan deze definitie. Makkink(1957) heeft zijn vergelijking namelijk afgeleid uit metingen onder ‘gemiddelde’me<strong>te</strong>orologische condities, dus met in<strong>te</strong>rceptie.5.2.1.2. Po<strong>te</strong>ntiële verdamping van de actuele vegetatieIndirect via gewasfactorenEen eers<strong>te</strong> methode om de verdamping van een begroeid oppervlak <strong>te</strong> verkrijgen, is door hettoepassen van gewasfactoren in combinatie met de referentieverdamping. Dereferentieverdamping wordt berekend voor een gras (of alfalfa) referentiegewas en wordtvervolgens vermenigvuldigd met een empirische gewasfactor K c (Allen et al., 1998;Doorenbos en Pruitt, 1977):Ep = Kc ⋅E ref(0.1)Figuur 2: Curve voor gewasfactor K c volgens de wereldvoedselorganisatie FAO met vierfases van gewasgroei en drie K c-waarden en relatieve gewasgroei (uit Allen et al. (2005)).Gezien de rol van bodemverdamping en de beschikbaarheid van wa<strong>te</strong>r voor transpiratieonder gedeel<strong>te</strong>lijk bedek<strong>te</strong> bodems is het belangrijk bodemverdamping van een nat<strong>te</strong> bodemen transpiratie in hydrologische simulaties expliciet <strong>te</strong> schematiseren (Farahani et al., 2007).Belangrijke methodes om bodemverdamping en transpiratie <strong>te</strong> beschouwen zijn die vanRitchie (1972) en Shuttleworth en Wallace (1985). Voor een meer praktische benadering is dezogenaamde tweeledige (Eng: dual) gewasfactor geïntroduceerd (Allen et al., 1998; Allen etal., 2005), waarmee de gewasfactorbenadering van de FAO geschikt is gemaakt voorgedeel<strong>te</strong>lijk bedek<strong>te</strong> bodems:Kc = Kcb + Ke(0.2)waarin K cb de ‘basale’ gewasfactor is en de verhouding weergeeft tussen E p en E ref van eendroog bodemoppervlak (vrijwel geen bodemverdamping), waarbij de bodemvochtconditiesde transpiratie niet belemmeren. Het groots<strong>te</strong> deel van de bodemverdamping wordt gegevendoor K e. Het doel van deze tweeledige gewasfactor is om het verschil tussenbodemverdamping en transpiratie <strong>te</strong> scheiden.Een uitgebreidere toepassing van gewasfactoren, zoals toegepast binnen SWAP enMetaSWAP wordt gegeven in paragraaf 5.3.2 en 5.3.3.Actuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum4
Change language