Fråga:
Ökar / minskar närvaron av vegetation i allmänhet bruttovattenförlust (evapotranspiration) jämfört med kargt land (endast avdunstning)?
y chung
2016-02-18 07:49:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag gör lite litteraturöversikt om ökenspridning. Jag kunde dock inte hitta någon information relaterad till min fråga. Baserat på min kunskap mötte kargt land större uppvärmning och vind än vegeterat område men närvaron av vegetation kan leda till en enorm ökning av avdunstningsytan. De verkar vara motsatta faktorer. Baserat på min intuitiva gissning skulle jag säga att kargt land skulle drabbas av större vattenförlust men har det gjorts någon tillförlitlig forskning om detta? Finns det en metod för att beräkna och jämföra bruttovattenförlusten för de två scenarierna?

Tre svar:
NiRo
2018-11-23 13:29:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag tycker att det är bäst att införa några definitioner. I sådana studier definieras ofta två typer av evapotranspiration (eller avdunstning, men jag kommer att hålla fast vid evapotranspiration under detta svar för enkelhets skull): faktisk och potentiell evapotranspiration: enter image description here
Källa: presentation kallad Vattenresurser och deras förvaltning i Pakistan av Jannat Iftikhar

Som du redan har sagt rätt: när vegetation är närvarande, ytan rymmer (i allmänhet) mer vatten, därför förloras mer vatten till atmosfären. Medan kargt land upplever mer uppvärmning och starkare vindar, tenderar det karga landet att hålla mindre vatten för att avdunsta. Följaktligen, även om förhållandena tillåter snabbare och allvarligare evapotranspiration, finns det bara inget vatten att evapotranspirera.

Bilden nedan visar ett utmärkt exempel på denna princip för två avrinningsområden i Saskatoon. Även om denna siffra inte handlar om ett område som vetter mot ökenspridning exemplifierar den principen som förklarats ovan.
enter image description here Källa: En översikt över tillfällig strömhydrologi i Kanada ( Buttle et al., 2012)

Som du kan se är den potentiella evapotranspirationen högre på sommaren för diagram (a), medan faktisk avdunstning är högre i diagram (b) på grund av dess större fuktförråd.

För att specificera skillnader med avseende på ökenspridning jämförs ofta avrinningsområden av samma storlek, meteorologiska förhållanden (strålning, nederbörd osv.) men med olika typer av vegetation eller olika mängder / vegetationstäckning.

För avrinningsområden där vi har ett vattenöverskott kan vi kontrollera utsläppet för det specifika avrinningsområdet och den genomsnittliga nederbörden (som ger utsläppet multiplicerat med avrinningsområdet). Skillnaden mellan de två är vattnet som förlorats till andra processer där evapotranspiration är den viktigaste.

För den karga marksituationen tillämpas olika metoder. Man kan försöka beräkna ytans energibalans baserat på uppmätta eller uppskattade meteorologiska och atmosfäriska parametrar. Ett annat alternativ skulle vara att placera en avdunstningspanna, som i grunden är en plan yta med ett vattenlager. Därefter kan man bestämma hur mycket vatten som går förlorat från det under en viss tidsperiod (med hänsyn till nederbörden).

Källor:

Iftikhar, J. (2017). Evapotranspiration. Water Resources & deras ledning i Pakistan.

M Buttle, James & Boon, Sarah & Peters, Daniel & Spence, Christa & van Meerveld, Ilja & Whitfield, Paul. (2012). En översikt över tillfällig strömhydrologi i Kanada. Kanadensisk vattenresursjournal.

Kan du lägga till källorna för siffrorna?
NiRo, för att slutföra idén / redogörelsen för det vattnet ... skulle du säga att i karga områden rinner en större andel vatten (på grund av minskad permeabilitet) och en större andel sipprar djupare i marken (eftersom det inte hålls av växter), eller hur?
Korrekt! Växter ökar verkligen permeabiliteten och läcker ut i marken, främst genom mikro- och makroporepreferensflöde, eftersom rötterna har "plöjt" jorden. På kargt land skulle man således förvänta sig högre avrinning! Eftersom vattnet har mindre "vägar" in i jorden. Ett sådant system är dock fullt av återkopplingssystem, varför vatten som sipprar in i jorden kommer att ha längre uppehållstid i vissa delar av det, främst rotzonen när vattnet sugs in mot rötterna. Dessutom avdunstas vattnet som rinner av lättare
haresfur
2018-11-25 14:43:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

I allmänhet är evapotranspiration från vegeterade områden större än den blotta jordindunstningen. Du har rätt i att vegetation kommer att öka gränsskiktet och därmed minska avdunstningen vid markytan men avlyssning av nederbörd kommer också att innebära att en del av nederbörden kommer att avdunsta innan den når marken.

Det finns effekter av vegetationstyp och% marktäckning som vanligtvis minskar avrinning, men som vatten infiltrerar. Infiltration är viktig för att öka evapotranspiration över avdunstning. Vattnet som rör sig tillräckligt djupt in i jordpelaren under nakna jordförhållanden förångas inte och går förlorat för att flöda eller ladda. Växtrötter fångar en betydande mängd av infiltrationen så att transpirationen ökar. Ju djupare rötterna desto mer infiltration som kan fångas.

Nemesi
2018-11-27 19:57:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Förutom det som har skrivits (korrekt) i de andra svaren vill jag lägga till ett par siffror som kan hjälpa till att förstå dynamiken:

Den första siffran är lånad från detta intressant papper enter image description here

( Ellison et al. 2017)

Så, som du gissade rätt, kala länder är "hetare" än skogsområden. Men när du säger " kargt land mötte större uppvärmning och vind än vegeterat område ", tror jag att du är lite blandningskorrelation och kausalitet: om ytan utsätts för samma mängd strålning, då är skillnaden i temperatur ges av landskyddet. Storleken på skillnaden ges av ett stort antal faktorer, bland annat: strålningsabsorption (inklusive färg), topografi, materialets sammansättning (stenar, vatten, jord ...), sammansättning av luften som omger ytan (don glöm inte att vattenånga har en växthuseffekt), område som utsätts för strålning och så vidare. Genom kombinationen av alla dessa variabler resulterar närvaron av träd, med samma exponering för solstrålning, i en lägre temperatur. Det är nyfiken att lägga märke till att i figuren är det fräschare området dammen ... Detta beror på vattenmassans termiska tröghet.

Underhåll av diskussionen om skogsområdena, träd fungerar som en " vattenpump ": de tar jordfukt från jorden och cirkulerar den i sina grenar och löv (se nästa bild). Detta innebär att de ökar mängden vatten som finns i ytan. Dessutom fungerar löv som en "ytmultiplikator", i den meningen att de erbjuder flera små ytor som fångar upp strålningen. Dessutom överför närvaron av vatten en del av värmen i form av ånga. I grund och botten gör löv vad en människokropp skulle göra och kontrollerar deras termiska reglering, också genom att transpirera stora mängder vatten ( se detta dokument). Kylningseffekten av de olika landskyddet påverkar också vindarna genom att ändra den konvektiva värmeöverföringen (så, vind är orsak och konsekvens av "friskheten" samtidigt).

enter image description here

Denna siffra är hämtad från Pereira et al. 2017 och dess bildtexter säger " Schematisk bild av entalpi-flöden (alla pilar) och vattenflöden (alla utom solida svarta pilar) som löses i ED2. Schemat är baserat på Walko et al. (2000) och Medvigy et al. (2009). (Figur med tillstånd av Marcos Longo). "

Sammanfattningsvis (överförenkling) ökar närvaron av träd mängden vatten och ytan som exponeras för strålningen och detta, tillsammans med många andra fysiska och kemiska processer, resulterar i en större fukt i luften och en större spridning av värmen (vilket innebär att det skogsmässiga systemet lokalt är fräschare än det utan träd) . Besvara din fråga i titeln: närvaron av träd ökar fuktens spridning i luften. För att ge en bättre känsla av effekten av närvaron av vegetation på vattenbalansen, se bilden nedan:

enter image description here

( Wohl et al 2012)



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...