02.1 Grasreferenzverdunstung – ArcEGMO Dokumentation

Bei vorhandenen Strahlungs- und Wind-Messwerten wird die Nutzung der Gras-Referenzverdunstung (ATV-DVWK, 2002) nach der Penman-Monteith-Beziehung empfohlen.

$ET_P = \frac{s\cdot Rn^* }{s+\gamma^*}+\frac{90 \cdot \gamma }{\delta +\gamma^* }\cdot \nu _2\cdot \frac{e_s (LT)}{LT+273} \cdot \left ( 1-\frac{U}{100} \right )$ Gl. 1

ET_P potenzielle Evapotranspiration [mm/d]
s       Steigung der Sättigungsdampfdruckkurve
Rn*    Verdunstungsäquivalent der Nettostrahlung [mm/d]
γ*      modifizierte Psychrometerkonstante γ *= γ (1 + 0,34 v₂)
γ       Psychrometerkonstante γ = 0,65 hPa/K
v₂      Windgeschwindigkeit in 2 m Höhe [m/s]
e_s      Sättigungsdampfdruck [h/Pa]
U       relative Luftfeuchte [%]
LT      Tagesmittel der Lufttemperatur [°C]

mit

Sättigungsdampfdruck e_s [h/Pa]:

$e_s=\left\{\begin{matrix}6,11e(\frac{17,62LT}{243,12+LT})\: \ddot{u}ber\: Wasser\: mit\: -45^\circ C\: \leq \: LT\: \leq 65^\circ C \\ 6,11e(\frac{22,462LT}{272,62+LT})\;\ddot{u}ber\:Eis\:mit\:-65^\circ C\:\leq\:LT\:\leq\:0,01^\circ C \end{matrix}\right.$ Gl. 2

Steigung der Sättigungsdampfdruckkurve s:

$s =\left\{\begin{matrix}e_s\left ( LT \right )\frac{4284}{\left ( 243,12+LT \right )^2}\;\ddot{u}ber\; Wasser\; mit\; -45^\circ C\, \leq \, LT\, \leq \, 65^\circ C \\ e_s\left (LT \right )\frac{6123}{\left ( 272,62+LT \right )^2}\,\; \ddot{u}ber\;Eis\,mit\;-65^\circ C \,\leq\,LT\,\leq\,0,01^\circ C \end{matrix}\right.$

Gl. 3

Verdunstungsäquivalent der Nettostrahlung R_n^* [mm/d]:

$Rn^*=Rn_K\: ^*\: -\: Rn_L\: ^*$ Gl. 4

mit

$Rn_K\: ^*=\left ( 1-\alpha \right )\cdot \frac{R_G}{L}$

$Rn_L\: ^*=R_L\, \: ^*\cdot \left ( 0,1+0,9\cdot \frac{S}{S_0} \right )\cdot \left ( 0,34-0,044\cdot \sqrt{e} \right )$ bzw.

und

$Rn_L\: ^*\approx R_L\: ^*\cdot \left ( 1,64\cdot \frac{R_G}{R_0}-0,22 \right )\cdot \left ( 0,34-0,0044\cdot \sqrt{U\cdot e_s\left ( T \right )} \right )$

Die langwellige Ausstrahlung, ausgedrückt als Verdunstungsäquivalent in mm/d, kann auch durch eine einfache Näherungsbeziehung berechnet werden, in die nur die Lufttemperatur T in °C eingeht:

$R_L\, ^*=\frac{\sigma \cdot T_{abs}\, ^4}{L}\approx 10,8+0,205\cdot T$

ET_p nach Gleichung (1) entspricht der täglichen potenziellen Verdunstung eines Grasbestandes von 12 cm Höhe ohne Trockenstress (Annahmen: Albedo = 0,23, aerodynamischer Verdunstungswiderstand = 208/v₂, minimaler Bestandeswiderstand=70 s/m).