Evaporation

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Die Evaporation ist ein meteorologischer Begriff, der die Verdunstung von Wasser auf unbewachsenem/freiem Land oder Wasserflächen bezeichnet.

Eine weit verbreitete Näherungsformel stellte PENMAN 1948 auf. Diese berücksichtigt, dass die Verdunstungsrate (mm/d) drei Einflussfaktoren besitzt:

Energielieferanten in Form von Strahlungsquellen (Sonne) und Erdwärme
die Windgeschwindigkeit
die Luftfeuchtigkeit vertreten durch das Sättigungsdefizit

eine Version der PENMAN-Gleichung:

$E=\frac{ \Delta (R_n-G) + \rho_L c_p C_{at} \delta e}{\lambda_w \left( \Delta + \gamma \right) }$

Mit

E = Evaporationsrate (kg m^-2 s^-1)

Δ = Steigung der Sättigungsdampfdruckkurve in Abhängigkeit von der Luft(Dampf-)temperatur (Pa K^-1)

R_n = Nettostrahlung (W m^-2)

G = Bodenwärmestrom (W m^-2)

ρ_L = Luftdichte (kg m^-2)

c_p = Wärmekapazität der Luft (1004 J kg^-1 K^-1)

C_at = Atmosphärische Leitfähigkeit (m s^-1)

δe = Wasserdampfsättigungsdefizit (Pa)

γ = Psychrometerkonstante (ca 0,6 hPa K^-1)

λ_w = Verdampfungswärme von Wasser (2,5 MJ kg^-1)

Die PENMAN-Formel bezieht sich nur auf offene Wasserflächen oder gut mit Wasser versorgte Flächen. Die durch die Energiezufuhr bedingt, maximal mögliche Verdunstung bezeichnet man als potentielle Verdunstung. Die aktuelle Verdunstung, oder auch reale Verdunstung, ist die messbare Verdunstung auf der betrachteten Oberfläche und daher auch immer kleiner oder gerade gleich der potentiellen Verdunstung. Das Verhältnis von der potentiellen zu aktuellen Verdunstung ist hierbei wichtig für die Ausbildung von Klimazonen, wobei hierdurch aride, semihumide oder humide Klimate entstehen.

Transpiration bezeichnet hierbei die Verdunstung bei Lebewesen, wobei vor allem die Transpiration von Pflanzen von Bedeutung ist.

Die Summe aus Evaporation und Transpiration nennt man Evapotranspiration.