• De Penman-Mon<strong>te</strong>ith vergelijking gaat uit van een oppervlak dat bestaat uit ‘one bigleaf’, en neemt aan dat fluxen vanuit de bodem genegeerd kunnen worden. DePenman-Mon<strong>te</strong>ith vergelijking geldt daarmee alleen voor gewassen die de bodemvolledig bedekken (Feddes en Lenselink, 1994).Over een gro<strong>te</strong>r oppervlak is ech<strong>te</strong>r de ‘one big leaf’ benadering zelden geldig, omda<strong>te</strong>r altijd delen van een gebied en periodes zijn waarin de vegetatie niet geslo<strong>te</strong>n is.Zowel het bodemoppervlak als de bladeren verdampen of transpireren vocht naar deatmosfeer. Hun relatieve aandeel in de totale verdamping verandert aanzienlijk alsde vegetatie zich ontwikkelt (Zhou et al., 2006). De Shuttleworth-Wallace methodebeschouwt de verhouding tussen transpiratie en bodemverdamping expliciet.Daarvoor is wel informatie nodig over de albedo, maar ook van vijf verschillendeoppervlak<strong>te</strong>weerstanden en aerodynamische weerstanden. Het parametriseren vaneen dergelijke vergelijking vormt daarmee een drempel voor toepassing inhydrologische simulaties. Een al<strong>te</strong>rnatief is toepassing van de Penman-Mon<strong>te</strong>ithvergelijking voor bodem en plant apart (zie paragraaf 5.3.2).• De toepassing van modellen voor de berekening van E p is toegenomen doorverbe<strong>te</strong>rde metingen van me<strong>te</strong>orologische variabelen nabij het oppervlak, zoalsbodem- en lucht<strong>te</strong>mperatuur, luchtvochtigheid, straling, wind en neerslag (Farahaniet al., 2007). De benaderingen van een twee-staps methode (gewasfactoren) envergelijkingen waarin <strong>te</strong>rmen voor de beschikbare energie (“available energy <strong>te</strong>rm”)en voor de mogelijkheid van de atmosfeer om wa<strong>te</strong>r werkelijk <strong>te</strong> onttrekken(“aerodynamic <strong>te</strong>rm”) gecombineerd worden, naderen elkaar s<strong>te</strong>eds meer. Enerzijdsis er namelijk behoef<strong>te</strong> aan theoretische kennis om de nauwkeurigheid en algemenetoepasbaarheid van methodes <strong>te</strong> vergro<strong>te</strong>n; anderzijds moe<strong>te</strong>n methodes welpraktisch toepasbaar blijven.5.2.1.3. BodemverdampingVoor verdamping van open wa<strong>te</strong>r geldt dat de beschikbaarheid van wa<strong>te</strong>r niet beperkend isvoor de hoeveelheid wa<strong>te</strong>r dat verdampt. Dit geldt niet voor bodemverdamping. Verschillenin bodemverdamping en verdamping van open wa<strong>te</strong>r worden daarom niet veroorzaakt doorverschillen in me<strong>te</strong>orologische condities, maar door verschillen in wa<strong>te</strong>rbeschikbaarheid. Debodemverdamping is veelal lager dan de verdamping van open wa<strong>te</strong>r, vanwege verschillenin albedo en doordat de beschikbaarheid van wa<strong>te</strong>r in de toplaag van de bodem beperkend is.Voor bodems met een grove structuur en een verzadigde toplaag, ech<strong>te</strong>r, kan door het relatiefgro<strong>te</strong> verdampend oppervlak de bodemverdamping hoger zijn dan die van open wa<strong>te</strong>r(Ward en Robinson, 1990). Dit laats<strong>te</strong> is ech<strong>te</strong>r meer een uitzondering die bijvoorbeeld alleenoptreedt enkele dagen na heftige neerslag als de bodem volledig verzadigd is.In een droge, kale bodem is het transport van wa<strong>te</strong>r naar het bodemoppervlak beperkendvoor bodemverdamping. Bij afwezigheid van neerslag, is de bodemverdamping afhankelijkvan capillaire stroming van wa<strong>te</strong>r vanuit bodemvocht in diepere lagen naar hetbodemoppervlak, welke berekend wordt volgens de vergelijking van Darcy:= − d Hq kdzwaarin q de volumefluxdichtheid [L T -1 ], k de doorla<strong>te</strong>ndheid van de bodem [L T -1 ], H destijghoog<strong>te</strong> [L] en z de verticale afstand [L]. Om opwaartse stroming vanuit het grondwa<strong>te</strong>rmogelijk <strong>te</strong> maken, moet H afnemen met de hoog<strong>te</strong>, waardoor dH/dz negatief, en q positiefwordt (Figuur 3). Maar, doordat k s<strong>te</strong>rk afneemt met het vochtgehal<strong>te</strong> θ, en dus met deafstand tot de grondwa<strong>te</strong>rspiegel, moet dit gecompenseerd worden door dH/dz, zodat opelke diep<strong>te</strong> dezelfde flux behouden blijft. Om op elke diep<strong>te</strong> dezelfde flux <strong>te</strong> behouden, moe<strong>te</strong>en ma<strong>te</strong> van afname van k met de afstand tot de grondwa<strong>te</strong>rspiegel worden gecompenseerddoor eenzelfde ma<strong>te</strong> van toename met deze afstand voor de absolu<strong>te</strong> waarde van dH/dz.(0.3)Actuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum6
Daardoor verloopt de curve van H in Figuur 3 s<strong>te</strong>eds minder s<strong>te</strong>il naarma<strong>te</strong> de afstand tot hetoppervlak kleiner wordt (Koorevaar et al., 1983).De ontwikkeling van de scherpe overgang tussen een zeer droge toplaag en een vochtigerbodem daaronder, wordt versneld door het verdampingsproces, waardoor θ, h en H aan hetoppervlak afnemen. Ook k neemt hierdoor af, waardoor dH/dz <strong>te</strong> klein is om aan deverdampingsvraag <strong>te</strong> voldoen. Hierdoor neemt θ weer af, is dH/dz weer <strong>te</strong> klein, etc.Hierdoor wordt een zeer droge toplaag gevormd, waaruit geen wa<strong>te</strong>r meer verdampt. Devorming van deze laag beschermt de bodem dus <strong>te</strong>gen uitdroging (Koorevaar et al., 1983). Indroge perioden wordt wa<strong>te</strong>r in de bodem dus vastgehouden door de ontwikkeling van eenzeer droge toplaag met een lage wa<strong>te</strong>rdoorla<strong>te</strong>ndheid, waardoor de bodemverdamping snelafneemt. Bovenstaande is alleen geldig in periodes van droog<strong>te</strong>; in nat<strong>te</strong> periodes zal debodem eerder voldoen aan de verdampingsvraag.Modelmatig kan de beschikbaarheid van wa<strong>te</strong>r voor bodemverdamping dus op basis van deWet van Darcy worden bepaald. Praktisch gezien, ech<strong>te</strong>r, is er een probleem, doordat defysische eigenschappen van de bovens<strong>te</strong> centime<strong>te</strong>rs van de bodem niet overeenkomen metdie van hetzelfde bodemtype daaronder. Dat komt bijvoorbeeld door neerslag, korstvormingen landbewerking. Daardoor wordt vaak <strong>te</strong>ruggegrepen op empirische methoden voor hetbepalen van de bodemverdamping, zoals volgens Black of Boes<strong>te</strong>n/Stroosnijder (Kroes et al.,2009). Toepassing van empirische methodes is ech<strong>te</strong>r altijd beperkt tot de omstandighedenwaarvoor de methodes gekalibreerd zijn.Figuur 3: Verloop van het vochtgehal<strong>te</strong> in de bodem bij een stationaire opwaartse stromingvan wa<strong>te</strong>r, constan<strong>te</strong> bodemverdamping, en een stabiele grondwa<strong>te</strong>rstand (uit Koorevaar etal. (1983)).5.2.1.4. In<strong>te</strong>rceptieverdampingDe in<strong>te</strong>rceptieverdamping is gedefinieerd als het deel van de bruto neerslag dat door devegetatie of andere structuren wordt onderschept en vervolgens verdampt (Figuur 1). Degroot<strong>te</strong> van de in<strong>te</strong>rceptieverdamping hangt af van een veelheid aan factoren. In vochtige engematigde klima<strong>te</strong>n kan de verdamping van in<strong>te</strong>rceptiewa<strong>te</strong>r 10 tot 50% van de jaarlijkseneerslag bedragen en dit aandeel kan vele male hoger zijn als ook de opgevangen neerslagdoor de strooisellaag op bosgrond wordt beschouwd (Gerrits et al., 2007; Gerrits, 2009). Voorbossen kan de in<strong>te</strong>rceptieverdamping zelfs bijna even groot zijn als de transpiratie (Tiktak enBou<strong>te</strong>n, 1994). Voor de in<strong>te</strong>rceptieverdamping van landbouwgewassen en gras wordengemiddelde waarden van ongeveer 100 mm per jaar genoemd (Massop et al., 2005).Voor het berekenen van de in<strong>te</strong>rceptie van landbouwgewassen wordt in hydrologischemodellen de benadering van Von Hoyningen-Hüne (1983) algemeen toegepast (Kroes et al.,2009; Nunes et al., 2006; Ragab en Bromley, 2010). In SWAP (Kroes et al., 2009), bijvoorbeeld,wordt de in<strong>te</strong>rceptie voor landbouwgewassen en grasland berekend volgens:Actuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum7
- Page 1 and 2: 5. Actuele verdamping in hydrologis
- Page 3 and 4: natuurlijke vegetaties. Daarnaast g
- Page 5: Directe bepaling E pVoorbeelden van
- 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.