Transcript toelichting-bij-de-berekende-evapotranspiratiecijfers-in

ministerie van verkeer en waterstaat
rijkswaterstaat
dienst binnenwateren/riza
Aan: Repro
Van: Bibliotheek
>.v.p.i_ keer kopieeren
ENKEEZWD4G / DUBBELZUDIG
Voorkant/achterkant qp DIK,
WIT /
papier
daarna NIETEN /TNBTNDEtf
&
• —
Bij voorbaat dank
3B__a,
Toelichting bij de berekende
evapotranspiratiecij fers
in het proefgebied 'Hupselse Beek'
Periode 25 februari 1976
tot en met 3 maart 1987
D.B.W./RIZA werkdocument 90.127X
Jan Super
Arnhem, oktober 1990
SAMENVATTING
In dit werkdocument
wordt de berekening van evapotranspiratiecij fers
uit
meteorologische waarnemingen in het proefgebied 'Hupselse Beek' beschreven voor
de periode 25 februari 1976 tot en met 3 maart 1987.
Een deel van deze berekeningen is door Wentholt (1989) uitgevoerd; in dit
document zijn de rekenresultaten gecompleteerd en is tevens getracht de daarbij
gevolgde werkwijze netjes en compleet te beschrijven.
Voor bovengenoemde periode zijn nu vrijwel complete dagreeksen beschikbaar van
. potentiele evapotranspiratie berekend volgens:
- Penman;
- Thorn en Oliver;
- Priestley en Taylor (alleen van april tot en met September);
- Makkink (standaard en aangepast; vanaf 1 januari 1979);
. actuele evapotranspiratie met de 'advection aridity' methode in drie varianten
(alleen van april tot en met September);
. actuele evapotranspiratie uit de energiebalans op het aardoppervlak (gedurende
het groeiseizoen, van 1976 tot en met 1982).
Deze resultaten, alsmede de hieraan ten grondslag liggende meteorologische meetgegevens, kunnen worden opgenomen in de zogenaamde WORM-structuur voor de
proefgebieden.
INHOUDSOPGAVE
1 Inleiding
1
2 Theoretische achtergrond
2.1 De energiebalans van het aardoppervlak
2.2 Potentiele evapotranspiratie
2.2.1 Penman
2.2.2 Thorn en Oliver
2.2.3 Priestley en Taylor
2.2.4 Makkink
2.3 De 'advection-aridity' benadering
1
2
3
3
4
5
5
5
2.4 Omrekening naar gewenste eenheden
6
3 Beschrijving van de resultaten
6
Literatuur
7
Overzicht van de gebruikte constanten en variabelen
8
Bij lagen
1 Inleiding
Ten behoeve
Rijkswaterstaat
ingericht. Een
In plaats van
te hanteren,
verdamping).
van het hydrologisch onderzoek zijn begin jaren zeventig door
de proefgebieden Hupselse Beek en Sleen (afgesloten in 1989)
van de vele daar beschouwde grootheden is de verdamping.
'verdamping' is het meestal gebruikelijk het begrip 'evapotranspiratie'
zijnde de som van evaporatie (bodem-) en transpiratie (gewas-
Voor de bepaling van de evapotranspiratie
kunnen
bewandeld, zoals bijvoorbeeld:
- lysimeteronderzoek;
- balansstudies voor een geografisch gebied;
- wiskundige modellen voor de onverzadigde zone;
- berekening" uit meteorologische waarnemingen.
diverse
wegen
worden
Hier zullen we ons verder beperken tot de berekening van de evapotranspiratie op
dagbasis uit meteorologische waarnemingen.
Voor de periode februari 1976 - maart 1987 is een groot deel van de berekeningen
uitgevoerd door Wentholt (1989) (zie bijlage 1.1); in dit werkdocument zullen de
aanvullende berekeningen worden beschreven die hebben geleid tot completering van
de evapotranspiratiegegevens.
Na deze inleiding wordt in hoofdstuk 2 aandacht besteed aan de theoretische
achtergrond, alsmede aan de daaruit voortvloeiende vergelijkingen ter berekening
van de evapotranspiratie. In hoofdstuk 3 worden dan de resultaten van de
berekeningen besproken.
Het werkdocument eindigt met de literatuurlijst en een lijst van gebruikte constanten
en variabelen.
2 Theoretische achtergrond
Potentiele evapotranspiratie (ETcrop) is de evapotranspiratie
gewas dat voldoende van water is voorzien.
van een goed groeiend
Als maat voor de potentiele evapotranspiratie wordt hier de zogenaamde referentieverdamping ET 0 gebruikt; deze is gedefinieerd als de evapotranspiratie van een
uitgestrekte oppervlakte van een actief groeiende, 8 - 15 cm hoge grasvegetatie, die
de bodem compleet bedekt en voldoende van water is voorzien.
De referentieverdamping is alleen afhankelijk van meteorologische variabelen (Bruin,
1981).
2
Voor het verband tussen ET 0 en ETcrop geldt:
ETCft_ = kc * E T 0
(2.1)
waarbij kc een dimensieloze gewasfactor is.
In hoofdstuk 2.2 worden een aantal formules voor de berekening van de referentieverdamping behandeld.
Actuele evapotranspiratie (EAC) is de evapotranspiratie van een gewas dat
groei wordt beperkt door de watervoorziening; EAC kan zodoende in het
seizoen lager zijn dan de potentiele evapotranspiratie, beschreven door ET 0 .
werkdocument wordt voor het groeiseizoen meestal de periode van 1 april
met 30 September aangehouden.)
in zijn
groei (In dit
tot en
De actuele evapotranspiratie kan op twee fundamenteel verschillende manieren uit
meteorologische waarnemingen worden bepaald:
- uit de energiebalans van het aardoppervlak (hoofdstuk 2.1);
- met de 'advection-aridity' benadering (hoofdstuk 2.3).
2.1 De energiebalans van het aardoppervlak
De energiebalans van het aardoppervlak luidt:
Rn = H + XE + G
Rn
H
XE
X
E
G
=
=
=
=
netto-straling stroomdichtheid
voelbare-warmte stroomdichtheid
latente-warmte stroomdichtheid
specifieke verdampingswarmte van water
(X = 2.46 * IO6 [J/kg] bij 15 °C)
= evapotranspiratie
= bodemwarmte stroomdichtheid
(2.2)
[W/m 2 ]
[W/m 2 ]
[W/m 2 ]
[kg/(m 2 .s)]
[W/m 2 ]
Netto-straling en bodemwarmte stroomdichtheid (Rn en G) worden meestal
standaard op een meteorologisch station gemeten. Voor de berekening van de
actuele evapotranspiratie uit de energiebalans (2.2) zijn nu drie methoden te
onderscheiden:
- de voelbare-warmte stroomdichtheid H kan worden berekend uit drogeboltemperatuur- en windsnelheidsprofielen, waarna de evapotranspiratie E
indirect als sluitpost uit de vergelijking volgt;
- uit droge- en natte-boltemperatuursprofielen
kan de zogenaamde Bowenverhouding 8 worden bepaald, welke is gedefinieerd als:
8 = H/E
(2.3)
Door combinatie van (2.2) en (2.3) wordt dan de evapotranspiratie E
verkregen;
- door gebruik te maken van de profielen van en windsnelheid en droge- en
natte-boltemperatuur kan de evapotranspiratie E direct worden bepaald.
Voor de diverse profielen zijn 20-minuten- of uurwaarden benodigd van de
verschillende grootheden op twee of drie hoogtes.
Een nadere uitwerking van deze methoden wordt onder meer gegeven door
Geraedts (1980), Strieker (1981) en Keijman (1981).
2.2 Potentiele evapotranspiratie
Hier worden de formules voor berekening van de referentieverdamping op dagbasis
gt
*n, zoals die ook zijn gebruikt door Wentholt (1989); de resultaten zijn steeds
in W/m 2 .
2.2.1 Penman
Penman vond de volgende vergelijking ter beschrijving van de evapotranspiratie:
ETPE = s/(s+7) * (Rn-G) + 7/(5+7) * f(u) * Ae
De verzadigingsdampdruk e, [mbar] bij een bepaalde lucht-temperatuur
berekend met de Claustro Clapeyron-vergelijking:
e. = 1.333 * (aa + as*T + at*T 2 + au*T3 + av*T4)
(2.4)
T [°C] wordt
(2.5)
Voor de helling s [mbar/K] van de verzadigingsdampdrukcurve bij temperatuur T
[°C] geldt:
de.
= 1.333 * (as + 2*at*T + 3*au*T2 + 4*av*T3)
(2.6)
s =
dT
De waarden van de constanten uit de vergelijkingen (2.5) en (2.6) worden gegeven
in de lijst van gebruikte constanten en variabelen (na de literatuurlijst).
Verder
Ae
e
e/e,
7
geldt:
= verzadigingsdeficiet: Ae = e, - e
= actuele dampdruk
= relatieve vochtigheid
= psychrometer-constante (7 = 0.66 mbar/K)
[mbar]
[mbar]
[-]
4
[W/(m 2 .mbar)]
(2.7a)
f(u) = 0.26 * (0.5 + 0.54*u)
[mm/(dag.mbar)]
(2.7b)
= gemiddelde windsnelheid op 2 m hoogte
[m/s]
f(u) = 3.7 + 4.0*u
hetgeen overeenkomt met het meer bekende
u
Een windsnelheid ur op hoogte z [m] kan, door aanname van een logaritmisch
windprofiel, worden omgerekend tot een windsnelheid u op 2 m hoogte:
u = uz * {ln(2.0/_o) / ln(z/Zo)}
ZQ
(2.8)
= aerodynamische ruwheidshoogte van gras (z0 = 0.01 m)
2.2.2 Thorn en Oliver
De vergelijking volgens Thorn en Oliver luidt:
ETTO = s/(s+7*(l+n)) * (Rn-G) + m V ( s + 7 * ( l + n ) ) * f(u) * Ae (2.9)
f(u)
= 7.4 + 4.0*u
overeenkomend
[W/(m 2 .mbar)]
(2.10a),
[mm/(dag.mbar)]
(2.10b)
met het beter bekende
f(u) = 0.26 * (1.0 + 0.54*u)
Verder geldt:
n
= rc/ra
(2.11)
re : gewasweerstand voor waterdamptransport (re = 65 s/m)
ra : aerodynamische weerstand voor waterdamptransport
ra = 4.72 * [ ln(z/Zo) ]**2 / f(u)
[s/m]
(2.12)
m : verhouding van de aerodynamische weerstand boven
water (volgens Penman) t.o.v. die boven gras;
m
= [ ln(z/zop) / ln(z/Zo) ]**2
z
zop
[-]
: meethoogte (z = 2.00 m)
: aerodynamische ruwheidshoogte van wateroppervlak
(zop = 0.00137 m)
(2.13)
2.2.3 Priestley en Taylor
De berekeningswijze volgens Priestley en Taylor, welke alleen geldt gedurende het
groeiseizoen, luidt:
ETPT = a * s/(s+7) * (Rn-G)
met:
a = 1.28
(2.14)
[-]
2.2.4 Makkink
Tot slot van deze opsomming de door Makkink gevonden formules:
standaard : ETM1 - C l * s/(s+7) * Rg + C2
(2.15)
aangepast : ETM2 = Cl * s/(s+ 7 ) * (Rg - 2*G)
(2.16)
met:
Cl
C2
Rg
= 0.65
[-]
= 0.
[W/m 2 ]
= inkomende kortgolvige-straling stroomdichtheid
( = globale-straling stroomdichtheid)
[W/m 2 ]
2.3 De 'advection-aridity' benadering
Actuele evapotranspiratie
blijkt ook te berekenen
met de 'advection-aridity'
benadering. Hierbij wordt uitgegaan van enerzijds een relatie tussen advectie en
potentiele evapotranspiratie en anderzijds een verband tussen potentiele en actuele
evapotranspiratie. Door het op geschikte wijze combineren van advectie-gevoelige
(Penman, Thorn en Oliver) en -ongevoelige (Priestley en Taylor, Makkink) formules
kan dan de actuele evapotranspiratie worden bepaald.
Zie voor verdere toelichting Strieker (1981) of Chatillon (1988).
De volgende vergelijkingen zijn hier gebruikt (alleen geldig tijdens het groeiseizoen):
EAC1 = 2*ETPT - ETPE
(2.17)
EAC2 = 2*ETPT - ETTO
(2.18)
EAC3 = 2*ETM1 -ETPE
(2.19)
Het grote voordeel van deze methode boven die uit hoofdstuk 2.1 is uiteraard het
feit dat hier alleen standaard meteorologische meetgegevens benodigd zijn.
6
2.4 Omrekening naar gewenste eenheden
Met de hiervoor gegeven formules worden, zoals reeds opgemerkt, evapotranspiraties
in [W/m 2 ] berekend; voor de omrekening naar [mm/d] geldt (naar Chatillon, 1988):
1 W/m 2 = 4.06 * IO7 kg/(m 2 .s) = 3.51 * 10"2 mm/d
(2.20)
3 Beschrijving van de resultaten
De berekende potentiele en actuele evapotranspiraties, omgerekend naar [mm/dag]
met formule (2.20), zijn opgeslagen in zogenaamde WORM-bestanden.
De reeksen zijn zo goed als compleet: van 31 december 1982 zijn geen meteorologische waarnemingen bekend en ontbreken bijgevolg ook de evapotranspiraties;
hetzelfde geldt voor 11, 12 en 13 juli 1984.
De inkomende kortgolvige-straling stroomdichtheid (Rg) wordt pas vanaf 1 januari
1979 gemeten; de evapotranspiratieberekeningen
volgens Makkink starten dientengevolge op die datum.
De berekening van de actuele evapotranspiratie volgens de 'advection aridity'
benadering en die van de potentiele evapotranspiratie volgens Priestley en Taylor
hebben per definitie alleen in de periode 1 april tot en met 30 September van elk
jaar plaatsgevonden.
Voor verder gebruik is het FORTRAN-programma VERDAMP beschikbaar, dat de
berekeningen kan uitvoeren volgens de in hoofdstuk 2.2 en 2.3 behandelde theorie
(zie bijlage 3.1).
Ook de actuele evapotranspiraties volgens de energiebalans-methode (zie hoofdstuk
2.1) zoals berekend door Wentholt (1989), zijn in een WORM-bestand gezet.
Wentholt
berekende
deze actuele evapotranspiraties
alleen gedurende
het
groeiseizoen, dat van jaar tot jaar varierend startte tussen 15 april en 24 mei en
eindigde tussen 8 en 15 September.
Van 1976 tot en met 1978 geschiedde de berekening via de indirecte methode, van
1979 tot en met 1982 met de Bowen-verhouding.
Literatuur
Bruin, H.A.R. de (1981). The determination of (reference crop) evaporation from
routine weather data. In: 'Evaporation in relation to Hydrology'. CHO/TNO
Verslagen en Mededelingen no. 28, pp. 25-37.
Chatillon, D. (1988). Methods
for calculation
of actual
and
potential
evapotranspiration. Agric. Univ. Wageningen, Dept. of Hydraulics and Catchment
Hydrology, publication No. 84.
Geraedts, J.M. (1980). Verdamping in het stroomgebied van de Hupselse Beek.
Doctoraalscriptie
Landbouwhogeschool
Wageningen, Vakgroep Hydraulica en
Afvoerhydrologie.
Keijman, J.Q. (1981). Theoretical
background of some methods for the
determination of evapotranspiration. In: 'Evaporation in relation . " Hydrology'.
CHO/TNO Verslagen en Mededelingen no. 28, pp. 12-24.
Strieker, J.N.M. (1981). Methods
of estimating
evapotranspiration
from
meteorological data and their applicability in hydrology. In: 'Evaporation in relation
to Hydrology'. CHO/TNO Verslagen en Mededelingen no. 28, pp. 59-77.
Wentholt, J. (1989). Meteorological observations in the experimental catchment
'Hupselse Beek'. Period 1976 - 1987. Agric. Univ. Wageningen, Dept. of Hydraulics
and Catchment Hydrology. Research report no. 93.
8
Overzicht van de gebruikte constanten en variabelen
aa
as
at
au
av
Cl
C2
e
E
EAC
EAC1
EAC2
EAC3
e.
ET 0
ETcrop
ETM1
ETM2
ETPE
ETPT
ETTO
G
H
It,
m
n
ra
re
Rg
Rn
s
T
u
z
Zo
zop
a
8
7
Ae
X
constante (= 4.58) uit vergelijking van Claustro Clapeyron
idem ( = 0.333)
idem ( = 0.01065)
idem ( = 0.0001873)
idem (= 0.00000322)
factor in formule van Makkink (= 0.65)
idem (= 0.)
actuele dampdruk
[mbar]
evapotranspiratie (algemeen)
[kg/(m 2 .s)]
actuele evapotranspiratie (algemeen)
EAC uit de 'advection aridity'-benadering
[W/m 2 ] of [mm/dag]
idem
[W/m 2 ] of [mm/dag]
[W/m 2 ] of [mm/dag]
idem
[mbar]
verzadigingsdampdruk
referentieverdamping
gewasverdamping
ET 0 berekend volgens Makkink (standaard)
[W/m 2 ] of [mm/dag]
[W/m 2 ] of [mm/dag]
idem volgens Makkink (aangepast)
[W/m 2 ] of [mm/dag]
idem volgens Penman
[W/m 2 ] of [mm/dag]
idem volgens Priestley en Taylor
[W/m 2 ] of [mm/dag]
idem volgens Thorn en Oliver
[W/m 2 ]
bodemwarmte stroomdichtheid
[W/m 2 ]
voelbare-warmte stroomdichtheid
gewasfactor
[-]
aerodynamische weerstand boven water t.o.v. die boven gras ( = 1.9)
verhouding van de gewas- t.o.v. de aerodynamische weerstand
aerodynamische weerstand voor waterdamptransport
gewasweerstand voor waterdamptransport (= 65. s/m)
inkomende kortgolvige-straling stroomdichtheid
[W/m 2 ]
netto-straling stroomdichtheid
[W/m 2 ]
helling van de verzadigingsdampdrukcurve
[mbar/K]
luchttemperatuur
[°C]
gemiddelde windsnelheid
[m/s]
meethoogte voor windsnelheid
[m]
aerodynamische ruwheidshoogte van gras (= 0.01 m)
aerodynamische ruwheidshoogte van een wateroppervlak (=0.00137 m)
factor in formule van Priestley en Taylor (= 1.28)
Bowen-verhouding
[-]
psychrometer-constante (= 0.66 mbar/K)]
verzadigingsdeficiet
[mbar]
specifieke verdampingswarmte van water ( = 2.46 * 10* J/kg)
OVERZICHT
VAN DE BULAGEN
1.1 Beschrijving van de door Wentholt opgezette bestanden
3.1 Listing van het FORTRAN-programma
VERDAMP
By lage 1.1 Beschrijving van de door Wentholt opgezette bestanden
Wentholt (1989) heeft zes soorten bestanden opgezet, sommige met en andere
zonder toelichting op de erin opgenomen grootheden:
DBUWDI.ljaar, waarbij jaar loopt van 1976 tot en met 1978; deze bestanden
bevatten getuige de bijbehorende beschrijving uurwaarden van:
- grondwaterstand onder bouw- en onder grasland*' [mm -mv]
- neerslag *'
[mm]
- relatieve vochtigheid op 1.5 m hoogte*'
[0.1%]
-netto-straling stroomdichtheid op 1.0m hoogte*'
[W/m 2 ]
- luchttemperatuur op 10, 150 en 300 cm hoogte*'
[°C]
-windsnelheid op 2.0m hoogte*'
[m/s]
De luchttemperaturen op verschillende hoogtes kunnen worden gebruikt voor de
bepaling van droge-boltemperatuursprofielen (zie hoofdstuk 2.1).
DBi' '-'BT.Ojaar, waarbij jaar loopt van 1976 tot en met 1978; deze bestanden
bevatten eerst een beschrijving en vervolgens dagwaarden van bodemtemperaturen *'
op diverse dieptes onder bouw- en onder grasland. Eenheid: [0.1 °C]
Uit deze gegevens kunnen bodemwarmte stroomdichtheden (G) worden berekend
(zie bijvoorbeeld Geraedts, 1980).
HBDAGjaar.TXT.waarbij jaar loopt van 1976 tot en met 1982; deze bestanden
bevatten volgens de bijbehorende beschrijving dagwaarden van:
- grondwaterstand *'
[cm -mv]
- luchttemperatuur op 1.5 m hoogte*'
[CC]
- zonneschijnduur *>
[0.1 uur]
- windsnelheid op 1.5 m hoogte*'
[m/s]
- relatieve vochtigheid op 1.5 m hoogte*'
[%]
- inkomende kortgolvige-straling stroomdichtheid *'
[W/m 2 ]
- netto-straling stroomdichtheid *'
[W/m 2 ]
- bodemwarmte stroomdichtheid *'
[W/m 2 ]
- potentiele evapotranspiratie
[mm]
- actuele evapotranspiratie
[mm]
- neerslag*'
[mm]
- afvoer bij stuw 10A*'
[mm]
Uit nader onderzoek bleek dat de potentiele evapotranspiratie was berekend volgens
de vergelijking van Thorn en Oliver (2.9).
De actuele evapotranspiratie is berekend uit de energiebalans op het aardoppervlak
(Wentholt, 1989): van 1976 tot en met 1978 via de indirecte methode, van 1979 tot
en met 1982 met de Bowen-verhouding.
VERDjaar.TXT,waarbij jaar loopt van 1976 tot en met 1982; hierin staat ook weer
eerst een korte beschrijving en dan dagwaarden van:
- netto-straling stroomdichtheid
[mm]
- dagneerslag *'
[mm]
- verdamping volgens Penman-formule (2.4)
[mm]
- actuele verdamping uit energiebalans
[mm]
- Thorn en Oliver-verdamping
[mm]
- Priestley en Taylor-verdamping met a = 1.26
[mm]
- Priestley en Taylor-verdamping met a = 1.28
[mm]
- vier actuele evapotranspiraties ('advection aridity') [mm]
- afvoer bij stuw 10A*'
[mm]
- een onbekende weerstand RSBER
[?]
- luchtweerstand volgens Thorn en Oliver
[s/m]
HBDAGjaar.DAT,waarbij jaar loopt van 1983 tot en met 1987; hierin staan zonder
verdere toelichting de volgende grootheden op dagbasis:
- inkomende' kortgolvige-straling stroomdichtheid *'
[W/m 2 ]
- netto-straling stroomdichtheid *'
[W/m 2 ]
- neerslag *'
[mm]
- grondwaterstand onder gras- en onder bouwland *' [mm -mv]
- droge- en natte boltemperatuur *'
[°C]
-windsnelheid op hoogte 3.97 of 2.14 m +mv*'
[cm/s]
-relatieve vochtigheid*'
[0.1%]
- zonneschijnduur *'
[uren]
- bodemwarmte stroomdichtheid *'
[W/m 2 ]
VERDjaar.TXT,waarbij jaar loopt van 1983 tot en met 1987; hierin staan zonder
verdere toelichting de potentiele evapotranspiraties berekend volgens de
vergelijkingen van Penman (2.4), Thorn en Oliver (2.9), Priestley en Taylor (2.14),
Makkink standaard (2.15) en Makkink aangepast (2.16). Eenheid: [W/m 2 ]
De in bovenstaande opsomming met *' aangegeven grootheden kunnen - voorzover
dat nog niet is gebeurd - worden opgenomen in het WORM-bestand voor de
proefgebieden; eventueel moet daarbij nog conversie plaatsvinden naar de gewenste
eenheid (grondwaterstanden in m + NAP, windsnelheden in m/s, relatieve vochtigheden in %, etc.).
Daarna kunnen alle genoemde bestanden worden vernietigd.
Bijlage 3.1 Listing van het FORTRAN-programma
VERDAMP
PROGRAM VERDAMP
c *****************************************************************
c
DIT PROGRAMMA BEREKENT EVAPOTRANSPIRATIES (IN MM) OP DAGBASIS
c
c
-•'•- POTENTIEEL BOVEN GRAS:
G
ETPE (PENMAN MET ZWAKKE WINDFUNCTIE)
C
ETTO (THOM EN OLIVER)
c
ETPT (PRIESTLEY EN TAYLOR MET ALFA-1.28)
C
ETM1 (MAKKINK STANDAARD)
C
ETM2 (MAKKINK AANGEPAST)
c
C
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
G
C
c:
* ACTUEEL VOLGENS DE
. EAC1 - 2*ETPT
. EAC2 - 2*ETPT
. EAC3 - 2*ETM1
'ADVECTION-ARIDITY METHOD':
- ETPE
- ETTO
- ETPE
**********************************************************************
AUTEUR: JAN SUPER
LAATSTE WIJZIGING: 11 JULI 1990
**********************************************************************
VERKLARING VAN DE GEBRUIKTE VARIABELEN
* INVOER (DAGWAARDEN) MET GEWENSTE EENHEID
(W/M2)
INK. KORTGOLVIGE-STRALING STROOMDICHTHEID
RKRT
(W/M2)
NETTO STRALING STROOMDICHTHEID
RNET
(CEL.)
DROGE-BOLTEMPERATUUR
TEMP
(M/S)
WINDSN WINDSNELHEID OP 2 M HOOGTE
(FRACTIE)
RELATIEVE VOCHTIGHEID
RVO
(W/M2)
BODEMWARMTE STROOMDICHTHEID
BFLUX
c
c
c
ccc
c
CONSTANTEN
c
PSYCHROMETER-CONSTANTE
(MBAR/K)
. GAMMA
c
VERHOUDING VAN AERODYNAMISCHE WEERSTAND BOVEN
. M
c
WATER (VOLGENS PENMAN) T.O.V. DIE BOVEN GRAS
(-)
c
RC
: GEWASWEERSTAND VOOR WATERDAMPTRANSPORT
(S/M)
c
FACTOR: VOOR DE OMREKENING VAN W/M2 NAAR MM
(MM*M2/W)
c
c
AA,AS,AT,AU,AV UIT CLAUSTRO CLAPEYRON-VERGELIJKING
(-)
ccc
c
* HULPVARIABELEN
c
AANTAL DAGEN IN EEN JAAR
I PAR
(-)
c
CORRECTIE VAN DAGNUMMER IN SCHRIKKELJAAR
ISCHR
(-)
c
HELLING VAN DE VERZADIGINGSDAMPDRUKCURVE
S
(MBAR/K)
c
VERZADIGINGSDAMPDRUK
ES
(MBAR)
c
VERZADIGINGSDEFICIET
DE
(MBAR)
c
AERODYN. WEERSTAND VOOR WATERDAMPTRANSPORT
RA
(S/M)
c
N
RC/RA
(-)
c
c .-..--. *******************************************************************
c
c
INTERFACE
c
c
* HET PROGRAMMA VRAAGT INTERACTIEF HET JAAR 'jaar' OP
c
* INVOERBESTAND MET DAGELIJKSE WAARDEN : A:\INVDAGjaar.DAT
c
* UITVOERBESTAND MET EVAPOTRANSPIRATIES : A:\ET-MM-jaar.DAT
c
c **********************************************************************
C
CCC
C
DECLARATIE EN INITIALISATIE
REAL M.N
C
CHARACTER*4 JAAR
CHARACTER*15 INFILE.UITFILE
C
PARAMETER (IPAR - 365)
PARAMETER (RC - 65., M - 1.9, GAMMA - 0.66, FACTOR - 0.0351)
PARAMETER (AA - 4.58, AS - 0.333, AT - 0.01065,
+
AU - 0.0001873, AV - 0.00000322)
C
CCC
C
OPVRAGEN GEWENST JAAR
WRITE (5,*) ' Geef jaar op waarvoor berekend moet worden (19..) '
READ (6,('(A2)')) JAAR
C
CCC
C
EVENTUEEL CORRECTIE VOOR SCHRIKKELJAAR
IF ((JAAR(:).EQ.'76').OR.(JAAR(:).EQ.'80').OR.
+(JAAR(:).EQ.'84').OR.(JAAR(:).EQ.'88')) THEN
ISCHR-1
ELSE
ISCHR-0
END IF
C
CCC
C
DEFINIEREN EN OPENEN VAN DE IN- EN UITVOERBESTANDEN
INFILE(1:9) - 'A:\INVDAG'
UITFILE(1:9) - 'A:\ET-MM-'
INFILE(lO.-ll) - JAAR(1:2)
INFILE(12:15) - '.DAT'
UITFILEUO:) -INFILE(10:)
C
OPEN(UNIT-21,STATUS-'OLD',FILE-INFILE)
OPEN(UNIT-24,STATUS-'NEW',FILE-UITFILE)
C
CCC
C
WEGSCHRIJVEN VAN KOPJE VOOR UITVOERBESTAND
WRITE(24,520) JAAR(:)
C
CCC
C
'BALLAST' INLEZEN
READ (21,501)
501 FORMAT (14(/))
C
CC
CCCC
CC
C
*** BEWERKINGEN PER DAG ***
DO 100 I-l.IPAR+ISCHR
C
CCC
C
INLEZEN VAN METEOROLOGISCHE INVOERGEGEVENS
READ(21,500,END-999) IDAG,RKRT,RNET,TEMP,WINDSN,RVO,BFLUX
C
CCC
C
BEREKENEN VAN S (CLAUSTRO CLAPEYRON)
+
IF (TEMP.NE.9999.) THEN
S - 1 . 3 3 3 * ( A S + (2*AT*TEMP) + (3*AU*TEMP**2)
+ (4*AV*TEMP**3))
ELSE
S - 9999.
END IF
C
CCC
C
BEREKENEN 'DE' VOLGENS: DE - ES * (l.-RVO)
+
IF (TEMP.NE.9999.) THEN
ES - 1.333 * ( AA + (AS*TEMP) + (AT*TEMP**2) +
(AU*TEMP**3) + (AV*TEMP**4))
ELSE
ES - 9999.
END IF
C
IF ((ES.LT.9999.).AND.(RVO.LT.9999.)) THEN
DE - ES*(1. - RVO)
ELSE
DE - 9999.
END IF
C
CCC
C
BEREKENEN VAN RA
RA - (4.72*(ALOG(2./0.01))**2)/(1.+0.54*WINDSN)
C
CCC
C
BEREKENEN VAN N
N - RC/RA
C
CCC
C
ET VOLGENS PENMAN
+
C
CCC
C
ET VOLGENS THOM AND OLIVER
+
+
C
CCC
C
ETPE - FACTOR * ((S/(S+GAMMA)) * (RNET-BFLUX) +
(GAMMA/(S+GAMMA)) * (3.7+4*WINDSN)*DE)
ETTO - FACTOR * ((S/(S+GAMMA*(1.+N)))*(RNET-BFLUX)+
(M * GAMMA/(S+GAMMA*(l.+N))) *
(7.4 + 4.*WINDSN)*DE)
ET VOLGENS PRIESTLEY AND TAYLOR
ETPT - FACTOR * 1.28 * (S/(S+GAMMA))*(RNET-BFLUX)
C
C
C
ETPT GELDT ALLEEN IN DE PERIODE APRIL T/M SEPTEMBER;
IF ((I.LT.91+ISCHR).OR.(I.GT.273+ISCHR)) THEN
ETPT = 9999.
END IF
C
CCC
C
ET VOLGENS MAKKINK
ETM1 - FACTOR * 0.65*(S/(S+GAMMA))*RKRT
C
ETM2 - FACTOR * 0.65*(S/(S+GAMMA))*(RKRT - 2.*BFLUX)
C
CCC
C
HIATEN
IF ((RNET.EQ.9999.).OR.(BFLUX.EQ.9999.)) THEN
ETPE - 9999.
ETTO - 9999.
ETPT - 9999.
END IF
IF ((WINDSN.EQ.9999.).OR.(DE.EQ.9999.)) THEN
ETPE - 9999.
ETTO - 9999.
ETPT - 9999.
END IF
IF (S.EQ.9999.) THEN
ETPE - 9999.
ETTO - 9999.
ETPT - 9999.
ETM1 - 9999.
ETM2 - 9999.
END IF
IF (RKRT.EQ.9999.) THEN
ETM1 - 9999.
ETM2 - 9999.
END IF
IF (BFLUX.EQ.9999. ) THEN
ETM2 - 9999.
END IF
c
CCC
C
C
C
BEREKENING VAN ACTUELE EVAPOTRANSPIRATIES
(ALLEEN ALS BEIDE BENODIGDE ET'S BESTAAN
EN ALLEEN VAN APRIL T/M SEPTEMBER)
IF ((ETPT.LT.9999.).AND.(ETPE.LT.9999.)) THEN
EAC1 - 2*ETPT - ETPE
ELSE
EAC1 - 9999.
END IF
C
.IF ((ETPT.LT.9999.).AND.(ETTO.LT.9999.)) THEN
EAC2 - 2*ETPT - ETTO
ELSE
EAC2 - 9999.
END IF
C
+
C
CCC
C
IF ((ETM1.LT.9999.).AND.(ETPE.LT.9999).AND.
(I.GE.91+ISCHR).AND.(I.LE.273+ISCHR)) THEN
EAC3 - 2*ETM1 - ETPE
ELSE
EAC3 - 9999.
END IF
WEGSCHRIJVEN VAN DE RESULTATEN
WRITE(24,510) IDAG,ETPE,ETTO,ETPT,ETM1,ETM2,EAC1,EAC2,EAC3
C
100 CONTINUE
C
CC
CCCC *** EINDE VAN DE BEWERKINGEN PER DAG ***
CC
C
CCC
FORMATS
C
500 FORMAT(lX,I7,2(F6.0,2X),8X.F6.1,9X,F7.2,F8.3.11X,F6.0)
510 FORMAT(16,2X,5(F7.2,2X),IX,3(F7.2,2X))
520 FORMAT(/,' BEREKENDE EVAPOTRANSPIRATIES (IN MM) OP DAGBASIS',
+
' VOOR 19',A2,
+//' * POTENTIEEL BOVEN GRAS:',
+/ '
. ETPE (PENMAN MET ZWAKKE WINDFUNCTIE)',
+/ '
. ETTO (THOM EN OLIVER)',
+/ '
. ETPT (PRIESTLEY EN TAYLOR MET ALFA-1.28)',
+/ '
. ETM1 (MAKKINK STANDAARD)',
+/ '
. ETM2 (MAKKINK AANGEPAST)',
+//' * ACTUEEL VOLGENS DE "ADVECTION-ARIDITY METHOD":',
+/ '
. EAC1 - 2*ETPT - ETPE*,
+/ '
. EAC2 - 2*ETPT - ETTO',
+/ '
. EAC3 - 2*ETM1 - ETPE',
+//' ZIE VERDER:',
+/ * TOELICHTING BIJ BEREKENING EVAPOTRANSPIRATIECIJFERS',
+/ '
PROEFGEBIED "HUPSELSE BEEK", PERIODE 760225 - 870303'
+/ '
(JAN SUPER, 1990)',
+//' DATUM
ETPE
ETTO
ETPT
ETM1*,
+ '
ETM2
EAC1
EAC2
EAC3',/)
C
CCC PROGRAMMA-EINDE
C
999 END