Mô hình toán thủy văn lưu vực nhỏ - Chương 6 doc

C
C
h
h


ơ
ơ
n
n
g
g


6
6




Quá trình bốc thoát hơi nớc
6.1 Giới thiệu 371
6.2 Triển vọng 372
6.3 Nguyên lý của bốc thoát hơi 374
6.4 Các phơng pháp nghiên cứu quá trình bốc thoát
hơi nớc tiềm năng
378
6.5 Quá trình bốc thoát hơi nớc của cây 403
6.6 Quá trình bốc hơi nớc trong đất 414
6.7 Các phơng pháp ET thực tế 415
Tài liệu tham khảo 426

369

370
Quá trình bốc thoát hơi nớc
Tác giả:
K.E. Saxton, Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp, USDA, Khoa Kỹ
thuật nông nghiệp, Đại học Tổng hợp bang Washington., Pullman,
WA 99164
J. L. McGuinness, USDA, Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm lu
vực Bắc Appalache, Culumbus, OH 43812


6.1 Giới thiệu
Quá trình bốc thoát hơi nớc (ET) là quá trình biến đổi từ nớc thành
hơi và sự vận chuyển nớc từ bề mặt lu vực vào khí quyển. Tổng lợng nớc
và năng lợng để bốc hơi sẽ biến đổi theo không gian và thời gian. Nớc sẵn có
trong thảm thực vật, bề mặt đất, các con suối, hồ ao, và trong các lớp băng. Bức
xạ mặt trời là nguồn năng lợng chính.
Dòng nớc bốc hơi chuyển một lợng lớn nớc từ đất trở lại khí quyển.
Trong những vùng ẩm có khoảng 750 đến 900 mm nớc/năm có thể đợc bốc
hơi. Trong những khu vực hơi ẩm ít, chỉ nhận đợc giáng thuỷ tự nhiên và bề
mặt khô hơn, thì từ 550 đến 700mm nớc /năm, thờng là bốc hơi từ bề mặt
thực vật. ở những vùng khô hơn, nơi mà nhu cầu bốc hơi thậm chí còn lớn hơn,
thì phần lớn lợng ma, nếu không nói là tất cả đều quay về khí quyển thông
qua quá trình này. Leupold và Langbein (1960) đã ớc lợng rằng khoảng 70 %
ma trên nớc Mỹ đều quay trở lại khí quyển thông qua quá trình ET.
Việc dự báo một cách chính xác ET theo không gian và thời gian là rất
cần thiết trong các mô hình thuỷ văn lu vực nhỏ. Sự trữ ẩm của đất đợc

quyết định bởi sự khác nhau giữa sự quá trình thấm và ET: nhng ngợc lại sự
thẩm thấu, quá trình thấm, quá trình bốc hơi và những biến thuỷ văn khác

371
đều phụ thuộc vào trữ lợng và sự phân bố ẩm trong đất. ảnh hởng quan
trọng của ET đối với thuỷ văn đã đợc công bố và thảo luận bởi các nhà khoa
học Woolhiser (1971, 1973), Mc Guinness và Harold (1962), Kniseletal (1969)
Parmele (1973). Tuy nhiên, Betson (1973) đã lu ý rằng dù không có khả năng
ớc lợng một cách chính xác ET, nhng nh thế cũng không có nghĩa là không
thừa nhận một số kết quả thực tế của mô hình thuỷ văn.
Mặc dù ET biến đổi tại mỗi điểm trên lu vực và không ngừng trong
ngày, nhng giá trị ET trung bình ngày thờng thích hợp cho những yêu cầu
của khu vực nhỏ. Những biến khí hậu thờng không biến đổi đáng kể trên
những khu vực nhỏ mà quan trọng là những thay đổi lớn trong cây trồng và
đất. Trong những thảo luận tiếp theo, chúng ta công nhận rằng những yêu cầu
theo không gian và thời gian của những chi tiết quan trọng có thể đợc đơn
giản hoá, lấy trung bình hoặc bỏ qua tuỳ theo yêu cầu cho việc dự báo thuỷ
văn.
Dự báo bốc thoát hơi từ các lu vực nông nghiệp yêu cầu quan tâm đến
nhiều biến: khí quyển, đặc điểm thực vật và các thông số về đất. Một vài
phơng pháp ớc lợng tốt thờng tránh xem xét trực tiếp một vài hay phần
lớn các nhân tố đó, mà thờng xem xét theo những tổn thất chi tiết, tính chính
xác và các điều kiện. Khi một ngời làm mô hình chọn lựa từ một vài phơng
pháp sẵn có nào đó, anh ta phải suy xét một cách cẩn thận mục đích của mình.
Ví dụ, một mô hình dự báo tốc độ dòng chảy cực đại từ một lu vực nhỏ thì
không cần một phơng pháp dự báo ET chi tiết và toàn diện. Chơng này
nhằm giúp những ngời làm mô hình hiểu về cơ chế của ET và lựa chọn một
cách hợp lý các phơng pháp dự báo khác nhau.
6.2 Triển vọng
Trong lịch sử thì vận chuyển nớc trở lại khí quyển đã lôi cuốn các nhà

khoa học nghiên cứu từ rất sớm (Biswas, 1970). Năm 346 trớc công nguyên
khi Aristotle viết luận thuyết đầu tiên về khí tợng, sự bốc hơi đã đợc xem là
liên quan hoàn toàn tới nguồn nhiệt mặt trời (Biswas, 1970, p.65). Leonardo de
Vinci cuối thế kỷ 15 đã viết : Nơi có sự sống là có nhiệt, và khi có nhiệt là có sự
chuyển động của hơi nớc (Biswas, 1970). Đến cuối thế kỷ 18 thì sự bốc hơi

372
trong các bể đã đợc đo đạc nhiều nh ngày nay, năm 1795, Dalton đã xây
dựng một thùng đo ẩm hoàn chỉnh trong đo đạc dòng chảy và thoát nớc
(Biswas, 1970, p.275).
Thế kỷ 19 là một thời kỳ của những quan trắc khoa học nh của
Fitzgerald (1886), ngời đã phát hiện ra nhiều đại lợng và biến số quan trọng
liên quan tới sự bốc hơi ở bể bốc hơi và hồ. Rohwer (1931) đã công bố những
nghiên cứu tơng tự. Thornthwaite và Holzman (1942) đã phát biểu về đặc
điểm của những kỹ thuật thuỷ văn đầu thế kỷ 20 nh sau: Mặc dù thực tế việc
đo đạc lợng bốc hơi trở nên rất cần thiết khi mà việc đo đạc lợng ma, dòng
chảy và thấm đã đợc cải thiện nhng nó vẫn là gần nh không thể. Robinson
và Johnson (1961) đã tổng kết lịch sử về sự nghiên cứu bốc hơi và bốc thoát hơi
ở Mỹ từ những năm đầu thế kỷ 19 (Robinson và Johnson, 1961).
Sự phát triển trong ba thập kỷ qua đã đạt đợc thành tựu quan trọng.
Thời kỳ này đợc bắt đầu bởi những công trình nghiên cứu lý thuyết, nh của
Penman (1948), trong đó ông đã nghiên cứu sự kết hợp của sự dự trữ năng
lợng theo chiều thẳng đứng với ảnh hởng của vận tốc gió theo phơng ngang
và các nghiên cứu ẩm kế nh của Harrold và Dreibelbis (1958, 1967) đã xác
định những ảnh hởng của các đặc tính cây trồng. Tanner và Fuchs (1968),
Van Bavel (1966), Monteith (1965) - Rijtema (1965) và những ngời khác đã
biến đổi và phát triển mô hình Penman bằng việc đa vào ớc lợng trực xạ
tổng cộng và phát triển thuyết profile gió. Tác động của thực vật lên ET đã
đợc khảo sát kỹ lỡng và công bố bởi Gates và Hanks (1967), Kozlowski
(1968), Montheith (1976) và nhiều ngời khác. Rễ cây và độ ẩm của đất cũng

nhận đợc sự quan tâm đáng kể trong những năm gần đây.
Wantena (1974) đa ra một bản tóm lợc khá tiện lợi những nghiên cứu
về ET trong thế kỷ qua. Ông đã kết luận rằng, mặc dù kết quả không đợc khả
quan, nhng một số vấn đề cơ bản đã đợc giải quyết, ví dụ nh
những tác
động chuyển động rối của không khí, ảnh hởng của dung tích nớc trong đất
và phát triển rễ. Bất chấp những điều đó và những hạn chế khác, chúng ta vẫn
có thể thực hiện đợc nhiều dự báo có ích cho thuỷ văn và hệ thống thuỷ lợi .
Chúng ta bắt đầu có một khái niệm về ET từ bề mặt thực vật là kết quả
của một số quá trình nh trao đổi bức xạ, vận chuyển hơi nớc, và tăng trởng

373
sinh học, hoạt động bên trong một hệ thống có liên quan đến khí quyển, cây
trồng và đất. Do đó nhiều những nghiên cứu hiện nay và sự phát triển của
những phơng pháp dự báo đa đến hoặc chấp nhận những biến bên trong hệ
thống đó. Những mô hình đợc công bố bởi Saxton và các cộng sự (1974),
Ritchie (1972), van Keulen (1975), Hanks và một số ngời khác (1967), Baier
(1973), Lemon và các cộng sự (1973) và van Bavel cùng với Ahmed (1976) là
những ví dụ điển hình của các tổ hợp những hệ thống đó.
6.3 Nguyên lý của bốc thoát hơi
Quá trình bốc thoát hơi từ bề mặt thực vật yêu cầu năng lợng đầu vào,
lợng ẩm có sẵn và quá trình vận chuyển từ bề mặt vào khí quyển. Dòng thông
lợng ẩm bị giới hạn bởi một hay nhiều những điều kiện cần thiết trên đây.
Một số nhà nghiên cứu đã cung cấp đợc những mô tả tốt của những biến cơ
bản quyết định đến tốc độ của ET (Tanner, 1957, Goodell, 1966, Penman và các
cộng sự, 1967; Gray, 1970; Campbell, 1977). Vì ET là một quá trình biến đổi
trạng thái của nớc, nó đòi hỏi một lợng năng lợng lớn. Tại một giá trị danh
nghĩa là 580 cal/ g
-1
, quá trình thoát hơi hàng ngày của 5 mm nớc sẽ cần đến

43.1 triệu Btu, hoặc một lợng tơng đơng khoảng 4480 kg/ha than đá. Bức
xạ mặt trời thờng xuyên cung cấp từ 80 đến 100 % nguồn năng lợng này, và
cũng thờng là nhân tố khống chế quá trình thoát hơi nớc.
ở những khu vực nông nghiệp không có hệ thống thuỷ lợi, lợng nớc
sẵn có cho quá trình bốc hơi nớc từ thực vật và mặt đất cũng thờng hạn chế
quá trình thoát hơi. Do đó, tốc độ của quá trình thoát hơi nớc bị hạn chế liên
quan đến tốc độ khuyếch tán của nớc trong đất lên bề mặt đất và đến rễ cây
và qua hệ thống thực vật. Trong những trờng hợp đó, năng lợng bức xạ mặt
trời hấp thụ (phản xạ âm) vợt quá yêu cầu lợng chuyển hoá nớc bị tiêu phí
ban đầu bởi sự tăng hiện nhiệt của không khí và đất.
Quá trình vận chuyển khí động lực của hơi nớc lên trên từ bề mặt bốc
hơi đối với phần lớn trạng thái bề mặt thờng không làm hạn chế quá trình
thoát hơi nớc. Mặc dù trên đất và bề mặt thực vật luôn tồn tại sự khuyếch tán
phân tử, nhng khuyếch tán rối chiếm u thế hơn, nguyên nhân chủ yếu là do
ứng suất của gió cũng nh bởi đối lu nhiệt trong điều kiện tĩnh. Sự khuyếch

374
tán của hơi nớc từ đất và bề mặt thực vật và cấu trúc bên trong của chúng là
rất phức tạp khi nghiên cứu một cách chi tiết, nhng là thiết yếu đối với cơ chế
của quá trình thoát hơi nớc .
Quá trình bình lu (khuyếch tán theo phơng ngang) của dòng hiển
nhiệt từ nơi có năng lợng cao đến nơi có năng lợng thấp là một nguồn cung
cấp năng lợng quan trọng khác đối với quá trình thoát hơi nớc. Điều này
thờng đợc gọi là đờng thoát hay hiệu ứng ốc đảo và sự phát triển ẩm
theo hớng gió đi xuống ở vùng sa mạc khô là một ví dụ minh hoạ tốt nhất,
nh trong báo cáo của Davenport và Hudson (1967). Những ảnh hởng trực
tiếp của bình lu thờng đợc bắt gặp trong những tình huống ít quan trắc và
trên những khu vực rộng lớn .

Hình 6.1 Lợng ET thực tế hàng ngày đ tính cho đồng ngũ cốc phía tây Iowa (Saxton cùng
cộng sự, 1874b)
ET tiềm năng của cỏ
Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6 Tháng 7 Tháng 8 Tháng 9 Tháng 10 Thágn 11

Quá trình thoát hơi nớc biến đổi theo không gian là một kết quả của sự
biến đổi của khí hậu, cây trồng hoặc đất. Các biến khí hậu liên quan đến quá
trình thoát hơi nớc có tính bảo tồn và thờng không thay đổi nhanh hoặc trực
tiếp trên một khoảng cách nào đó. Tuy nhiên, chúng ta không thể khái quát
hoá đợc vì độ cao cục bộ, các hình dạng, những ảnh hởng của địa hình núi,
và cây trồng có thể là nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi lớn của quá trình bốc
thoát hơi nớc. Sự biến đổi của cây trồng và thổ nhỡng trên một khu vực sẽ
đợc giải quyết hoặc bằng cách xem xét một cách độc lập những sự tổ hợp
chính hoặc những trung bình quy mô lớn. Một vài giá trị trung bình theo

375
không gian là ẩn trong tất cả ớc lợng quá trình thoát hơi nớc và ngời sử
dụng phải công nhận và xác định khả năng ảnh hởng đối với việc ứng dụng .
Số liệu hàng ngày của quá trình bốc thoát hơi nớc đợc thể hiện trong
hình 6.1 biểu hiện sự phân bố hàng năm và sự biến đổi hàng ngày của những
giá trị quá trình thoát hơi nớc. Một tổng kết của những số liệu tợng tự đợc
chỉ ra trong hình 6.2 đối với các giá trị ngày trong một thời kỳ 10 năm đã thu
đợc cho quá trình phát triển của các cánh đồng cỏ thờng xuyên đợc tới và
đợc cắt (từ 8 đến 10 cm) ở Davis, CA. Sự biến đổi hàng ngày khá lớn trong mỗi
tháng chứng minh trạng thái động lực của các giá trị ET. Nếu sự bao phủ của
thực vật và các đặc tính ẩm của đất cũng biến đổi mạnh trong mỗi lần đo đạc,
thì giá trị của quá trình bốc thoát hơi nớc sẽ biến đổi nhiều hơn nh đã đợc
Tanner (1967, p. 557) minh hoạ, sử dụng số liệu của Coshocton, OH. Những số
liệu này và nhiều số liệu khác đã chứng minh đợc sự biến đổi khác nhau và
phức tạp của quá trình bốc thoát hơi nớc.

Hình 6.2 Phân bố tần suất của bốc thoát hơi hàng ngày của bi cỏ lu niên (tháng 7 1959-
tháng 9 1963) và cỏ Alta Fescue (tháng 6 1964-tháng 11 1969) (Pruitt cùng cộng sự, 1972b)
Lợng bốc thoát hơi, inch/ngày
mm/ ngày
Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6 Tháng 7 Tháng 8 Tháng 9 Tháng 10 Thágn 11 Tháng 1
2


Hệ thống khí quyển, đất, thực vật có thể đợc biểu hiện dới dạng giản
đồ ở hình 6.3. Trong quỹ đạo di chuyển của nớc đợc minh hoạ, quá trình bốc

376
thoát hơi nớc là một thành phần quan trọng nữa của cán cân nớc sau lợng
ma. Sự tơng tác của quá trình bốc thoát hơi nớc với các thành phần khác
nh profin ẩm của đất và rễ cây, đặc tính động lực của các thành phần đó theo
thời gian có thể tìm đợc một cách dễ dàng khi lợng nớc của hệ thống này
đợc tính toán.
Nhiều phơng pháp ớc lợng quá trình bốc thoát hơi nớc, dù là đối với
mô hình thuỷ văn hay điều tiết thuỷ lợi, theo một khái niệm của một cột nớc
thẳng đứng trong hệ thống nh ở hình 6.3. Nói chung, thủ tục đầu tiên để ớc
lợng hoặc đo đạc khả năng quá trình bốc thoát hơi nớc đợc dựa trên những
nhân tố khí tợng, sau đó tính toán tổng lợng của khả năng đó mà đợc tận
dụng bởi quá trình quá trình bốc thoát hơi nớc thực tế đa đến trạng thái
hiện thời của những đặc điểm liên quan giữa thực vật - đất và - nớc. Để áp
dụng một thủ tục nh vậy đòi hỏi phải quan tâm đến ba tập hợp:
a) Các biến xác định khả năng bốc thoát hơi nớc
b) Các đặc điểm của mối quan hệ thực vật nớc
c) Các đặc điểm của mối quan hệ giữa đất và nớc

Hình 6.3 Sơ đồ thủy văn của hệ thống đất - thực vật - không khí
Gián
g
thu
ỷ
(P)
Không khí

Bốc thoát hơi (ET)
Dòn
g
chả
y
mặt (Q)
Độ ẩm đất
(Sm)
đất
Phần thấm
q
ua (Pe)

377
Mỗi vấn đề đó là một chủ đề của ba mục tiếp theo, đợc tiếp nối bằng
mục 4 trong đó các khái niệm đợc tổ hợp để dự báo quá trình bốc thoát hơi
nớc thực tế .
6.4 Các phơng pháp nghiên cứu quá trình bốc thoát hơi
nớc tiềm năng
Quá trình bốc thoát hơi nớc tiềm năng ET hay PET thờng đợc định

nghĩa là một đại lợng khí quyển xác định, thừa nhận rằng dòng ET sẽ không
vợt quá nguồn năng lợng sẵn có từ bức xạ lẫn các nguồn đối lu. Định nghĩa
này của ET phù hợp tốt trong phần lớn các khái niệm mô hình hoá vì nó cho
phép xem xét biến khí quyển tách rời khỏi những ảnh hởng của thực vật và
đất, dù thậm chí sự tơng tác và những phản hồi của chúng không cho phép
sự tách rời hoàn toàn.
Những kỹ thuật để ớc lợng PET đợc dựa trên một hoặc nhiều biến
khí quyển, nh bức xạ mặt trời, nhiệt độ, không khí, độ ẩm, hay một vài đại
lợng có liên quan đến những biến đó nh sự bốc hơi bể. Đo đạc trực tiếp hoặc
là dự báo vài biến nh thông lợng hơi nớc hay thông lợng nhiệt là rất khó
khăn và không thực tế đối với phần lớn các ứng dụng. Những biến nh là tổng
lợng bức xạ mặt trời thuần chỉ có thể đo đạc thờng xuyên trong vài năm và
cũng không phải là một giá trị có sẵn. Nh là một hệ quả của điều này, phần
lớn các biện pháp để ớc lợng PET xây dựng các ứng dụng kinh nghiệm của
các đo đạc khí quyển hoặc các phơng pháp ớc lợng những biến không xác
định đó. Do các biến khí quyển tơng đối bảo toàn theo không gian, nên các ớc
lợng PET có thể sử dụng cho một số vùng lân cận theo với một sai số rất nhỏ.
Đối với phần lớn các ứng dụng thuỷ văn, điều này là cần thiết vì số liệu rất
khan hiếm trên những khu vực mà chúng ta cần nghiên cứu .
Những mục tiếp theo điểm lại một cách tóm tắt một vài phơng pháp
đ
ợc ứng dụng thờng xuyên cho việc ớc lợng PET. Các kỹ thuật ớc lợng
đối với các chu kỳ ngắn hơn một ngày thờng yêu cầu những số liệu dày hơn
hoặc có thể xem xét hiệu chỉnh theo ngày. Nh là một kết quả, chúng ta sẽ
nhấn mạnh các kỹ thuật sử dụng các số liệu đầu vào thông thờng cho những
chu kỳ 1 ngày hoặc dài hơn.

378
6.4.1 Bốc hơi bể
Bốc hơi đợc đo đạc từ một lòng chảo nông là một trong những phơng

pháp ớc lợng PET lâu đời nhất và phổ biến nhất. Nó là một sự tích phân
gián tiếp những biến khí quyển chủ yếu, liên quan đến ET. Đa ra một vài tiêu
chuẩn về hình dạng lòng chảo, các thiết lập môi trờng, và cơ chế hoạt động,
chúng ta đã phát triển đợc một sự tơng quan tốt giữa E
P
và PET bằng một
mối quan hệ đơn giản:

PET = C
ET
.E
p
(6.1)

trong đó C
ET
là một hệ số.
Những hệ số bốc hơi bể là cần thiết vì quá trình bốc hơi đối với một bể
nói chung là nhiều hơn là đối với các bề mặt thực vật giàu ẩm hoặc thậm chí là
một cái ao, do đợc chiếu sáng nhiều hơn và phản xạ bức xạ mặt trời thấp hơn.
Bể bốc hơi loại A của Cục Thời tiết Mỹ là một bể kim loại đờng kính 122cm,
cao 25 cm và đáy đợc nâng lên khoảng 10 cm so với đất xung quanh. Nh
vậy, nó có khả năng nhận và sử dụng năng lợng khí quyển lớn hơn là những
bề mặt rộng hơn nhng ít đợc chiếu sáng hơn và nớc trong bể thờng trở
nên hơi ấm. Những hệ số này bị ảnh hởng bởi môi trờng xung quanh bể, độ
ẩm tơng đối, đà và tốc độ gió (Jensen, 1973 tr. 74; Hanson & Rauzi, 1977).
Khi những biến này thay đổi, giá trị của C
ET
có thể dao động trong khoảng từ
0,5 đến 0,8. Tuy nhiên, với thời gian là một vài ngày và loại trừ các trờng hợp

đặc biệt hoặc bất thờng, một giá trị ổn định hơn rất nhiều sẽ chiếm u thế.
Nhiều ví dụ của hệ số bốc hơi bể đã đợc tìm thấy trong nhiều bài báo và sách
đã đợc xuất bản (Hargreaves, 1966; Richardson & Ritchie, 1973, Saxon và
cộng sự, 1974a).
Mặc dù những giá trị hệ số đặc trng đối với những ứng dụng cho bất kỳ
một vùng hoặc bể nào có thể phải đợc tìm bằng cách hiệu chỉnh, nhng các
giá trị đại biểu trong những nghiên cứu khác sẽ cung cấp một định hớng cần
thiết. Các giá trị trung bình tháng đợc Jensen (1973, tr.79) biểu diễn bằng đồ
thị đối với 10 vùng lớn riêng biệt trên thế giới. Đối với 8 địa điểm có thảm thực

379
vật đồng nhất, các hệ số trung bình hàng năm biến đổi từ 0,72 đến 0,83 và
trung bình bằng 0,77.
Một vài nhà nghiên cứu đã thu đợc những kết quả tốt nhất bằng cách
áp dụng các hệ số biến đổi theo mùa nh đợc chỉ ra trong bảng 6.1. Sự biến
đổi theo mùa này chỉ phản ánh sự khác nhau trong phản hồi khí hậu giữa sự
bốc hơi bể và bề mặt thực vật và không có những ảnh hởng khác nh quá
trình trởng thành của cây trồng hoặc ứng suất ẩm. Đối với nhiều ứng dụng
thuỷ văn, chúng ta có thể sử dụng giá trị trung bình năm từ 0,70 đến 0,80 với
sự phân bố hàng năm tơng tự nh ở bảng 6.1 để thu đợc những kết quả tốt.

Bảng 6.1. Ví dụ về tỷ số giá trị PET/PAT của bốc hơi
Tháng (Month) PET/PAN
January 0.55
*
0.59

0.62

February 0.70 0.69 0.60

March 0.78 0.75 0.60
April 0.84 0.76 0.65
May 0.88 0.78 0.71
June 0.88 0.78 0.72
July 0.88 0.77 0.71
August 0.86 0.75 0.71
September 0.80 0.72 0.69
October 0.70 0.67 0.69
November 0.58 0.60 0.67
December 0.53 0.56 0.62
Mean 0.75 0.70 0.67
* Saxton và các cộng sự (1974a)

Mustonen và Mc Guinness (1968) trang 77

Flemning (1975) trang 62

Khi chọn hay phát triển các hệ số bể, chúng ta phải xác định các ảnh
hởng bao hàm trong hệ số đó. Nhiều hệ số thể hiện mối liên hệ giữa bốc hơi bể
và quá trình bốc thoát hơi nớc thực tế từ bề mặt trồng trọt, do đó cũng bao
gồm những ảnh hởng của các đặc tính sinh trởng của cây trồng và lợng

380
nớc hiệu dụng trung bình. Điều này là đặc biệt chính xác đối với thiết kế thuỷ
lợi và ớc lợng nhu cầu dùng nớc (Blanley, Criddle 1966, Hargreaves 1966).
Đo lờng hay ớc lợng bốc hơi bể là sẵn có từ các trạm phát báo của
Cục thời tiết Mỹ, các đài nghiên cứu, các văn phòng khí tợng của những cơ
quan khác. Phần lớn các số đo là từ sự chuẩn hoá bể bốc hơi loại A của Cục thời
tiết Mỹ, mặc dầu có nhiều kiểu bể bốc hơi đợc sử dụng nh bể chìm, bể có mái,
bể nổi, và bể cách ly. Số liệu từ mỗi một bể là duy nhất và liên quan đến PET

bằng một chuỗi các thông số.
Bản đồ tổng quát hoá của sự bốc hơi bể loại A và hồ đã đợc xây dựng để
ớc lợng các điều kiện trung bình. Kohler và các cộng sự (1955), và Nordenson
(1962) đã cung cấp những bản đồ và sự phân bố theo mùa. Chúng cũng đợc
thể hiện bởi Veihmeyer (1964).
Các phơng pháp tính toán sự bốc hơi bể từ các số liệu khí tợng đợc
đa ra bởi Penman (1955), Christiansen (1966, 1968) và Kohler cùng với
Parmele (1967). Phơng pháp của Christiansen (1968) liên kết sự bốc hơi bể,
E
P
, với bức xạ năng lợng mặt trời bên ngoài trái đất, R
T
bằng mối liên hệ:

E
p
= 0.324 R
t
C
T
C
W
C
H
C
S
C
E
(6.2)

hoặc với năng lợng bức xạ mặt trời đi vào R
s
bởi công thức:

E
p
= 0.482 R
S
C
T
C
W
C
H
(6.3)

Giá trị hàng tháng của bức xạ mặt trời tại đỉnh của khí quyển R
t
đã
đợc tính toán tại những vĩ độ khác nhau và bảng 6.2 là một ví dụ ngắn gọn.
Bức xạ mặt trời đi vào R
S
đợc đo tại nhiều trạm khí tợng cấp I và có đơn vị là
cal /cm
2
/ngày, nó phải chia cho quá trình ẩn nhiệt hóa hơi (584,9cal/g tại 20
o
C)
để thu đợc các độ sâu tính theo cm. Các hệ số của phơng trình 6.2 và 6.3 thu
đợc bằng các mối quan hệ sau:

381
Bảng 6.2. Giá trị hàng tháng của bức xạ mặt trời tại đỉnh của khí quyển R
t
trong thể thống
nhất của bề dày tơng đơng của bốc hơi (cm) ở 20
0
C
*

Vĩ độ Jan Feb Mar Apr May June July Aug Sept Oct Nov Dec
Bắc
50 11.7 16.7 28.6 38.4 48.3 50.3 50.1 43.0 31.7 22.1 13.1 9.7
40 19.1 23.4 34.8 42.1 49.7 50.5 50.8 45.8 36.7 29.1 20.4 16.9
30 26.7 29.5 39.8 44.6 50.0 49.8 50.5 47.4 40.7 35.0 27.4 24.5
20 33.9 34.8 43.7 46.0 49.1 47.9 49.1 47.8 43.5 40.0 33.9 32.0
10 40.2 39.1 46.2 45.9 46.9 44.8 46.4 46.8 44.8 44.1 39.5 39.0

Xích đạo 45.3 42.2 47.3 44.5 43.5 40.6 42.4 44.5 44.9 46.8 44.1 45.0

Nam
10 49.3 44.2 46.9 41.7 38.9 35.4 37.4 40.9 43.6 47.8 47.5 49.6
20 52.1 44.9 45.2 37.8 33.3 29.4 31.5 36.1 40.9 47.5 49.7 52.7
30 53.7 44.6 42.2 32.7 26.9 22.7 24.8 30.5 37.1 46.2 50.4 54.8
40 53.9 42.8 39.7 26.6 19.8 15.7 17.7 24.1 32.2 43.5 49.9 55.5
50 53.0 39.7 32.2 20.3 12.9 9.1 10.6 16.0 26.2 39.2 48.4 55.0
* Phỏng theo Christiansen (1966, trang 216). Tăng lên bằng 584.9 cal/cm
2
tới đợc Langleys

(cal/cm
3
)

C
T
= 0.463 + 0.425(T/T
0
) + 0.112(T/T
0
)
2
(6.4)

C
W
= 0.672 + 0.406(W/W
0
) - 0.078(W/W
0
)
2
(6.5)

C
H
= 1.035 + 0.240(H/H
0
)
2

- 0.275(H/H
0
)
3
(6.6)

C
S
= 0.340 + 0.856(S/S
0
) - 0.196(S/S
0
)
2
(6.7)

C
E
= 0.970 + 0.030(E/E
0
) (6.8)

trong đó

382
T là nhiệt độ trung bình
T
o
= 20
o

C
W là vận tốc gió trung bình ở độ cao 2 mét trên mặt đất
W
o
= 6,7 km/h
H là độ ẩm tơng đối trung bình biểu diễn dới dạng thập phân
H
o
= 0,60



Hình 6.4 Cân bằng năng lợng phía trên bề mặt thực vật (Gray, 1970)
Khí quy
ể
n
Bức xạ
thuần
(R
n
)
Hiển
nhiệt
(A)
Bốc
hơi
(LE)
Bốc hơi
Bốc hơi
tán cây

Thay đổi nhiệt độ
Thay đổi độ ẩm
Quang hợp (X)
Hiển nhi
ệ
t
Hiển nhi
ệ
t
đất
Nhi
ệ
t của đất (S)

S là tỉ lệ phần trăm lợng ánh sáng mặt trời trung bình đợc biểu diễn
dới dạng thập phân
S
o
= 0,80
E là độ cao, và
E
o
= 305m

Các phơng trình hệ số đợc biểu diễn nh là một tỉ số của một giá trị
chuẩn đợc chọn để nếu giá trị không có sẵn thì hệ số sẽ quay trở lại giá trị
bằng 1khi chuẩn đợc thừa nhận và quá trình bốc hơi bể có thể đợc ớc lợng
bằng các giá trị sẵn có.

383

6.4.2 Cán cân năng lợng
Các phơng pháp ớc lợng PET dựa trên cán cân năng lợng theo chiều
thẳng đứng của bề mặt thực vật có một cơ sở vật lý, vì năng lợng giới hạn quá
trình bốc hơi ở nơi mà nguồn ẩm dồi dào và sự vận chuyển hơi nớc xảy ra.
Hình 6.4 cho thấy những thành phần chính của cán cân năng lợng, hình
thành cơ sở cho một vài phơng pháp sử dụng cách tiếp cận này. Ngoại trừ một
số trờng hợp có quá trình bình lu đáng kể nh ở rìa cánh đồng và hiệu ứng
ốc đảo, các thành phần theo phơng ngang thờng đợc bỏ qua. Cán cân năng
lợng (thứ nguyên là cal/cm
2
/phút) của những thành phần theo phơng thẳng
đứng chính, trừ những điều chú ý trên, có thể đợc biểu diễn nh sau:

R
n
= A + LE + S + X (6.9a)
và
R
n
= R
s
- aR
s
+ R
l
- R
lr
(6.9b)

trong đó

R
s
là bức xạ mặt trời đi vào (sóng ngắn)
aR
s
là bức xạ mặt trời bị phản xạ lại
R
l
là bức xạ đi vào (sóng dài)
R
lr
là bức xạ sóng dài đợc phát ra
R
n
là bức xạ tổng
A là hiển nhiệt của không khí
LE là ẩn nhiệt của hơi nớc
L là ẩn nhiệt của quá trình hoá hơi, cal/cm
2
hoặc cal/ g
-1
và
E là độ dày của lớp nớc có thể bốc hơi, cm
3
/cm
2
/phút
S là nhiệt của đất
X nh là lợng trữ nhiệt không khí và thực vật, và các quá trình quang
hợp

384
Tanner (1957) đã khái quát hoá cán cân năng lợng đối với các bề mặt
sử dụng nông nghiệp, và Brown và Covey (1966) đã chứng minh việc sử dụng
cách tiếp cận này đối với cánh đồng ngô.


Hình 6.5 Phân bố hàng ngày của bức xạ thuần và mặt trời, bốc thoát hơi và thông lợng đất
cho lớp đất cỏ đợc tới tốt cao 10-15 cm (Pruitt, 1964)
Davis, Calif
06/08/1961
Bức xạ mặt trời
Bức xạ
thuần
Dòng năng lợng (mw/cm
2
)
Bốc thoát hơi
nớc
Dòn
g
nhiệt đấ
t
Thời
g
ian

Hình 6.5 biểu diễn sự phân bố điển hình hằng ngày và độ lớn tơng đối
của một vài số hạng trong phơng trình 6.9. Một phần của lợng bức xạ đi vào
(R

s
+ R
l
) đợc toả ra hoặc phản xạ lại (aR
s
+ R
lr
), cung cấp sự cân bằng bức xạ
tổng (R
n
). Dòng nhiệt đất sử dụng rất ít năng lợng có sẵn vào ban ngày và nó
phần lớn đợc cân bằng với lợng bức xạ bị tổn thất vào ban đêm. Kết quả là
quá trình bức xạ tổng đợc sử dụng chủ yếu trong ET hoặc lợng nhiệt hiện,
nơi mà nớc tồn tại dễ dàng trên bề mặt, nh trờng hợp đợc thể hiện trong
hình 6.5 trong đó ET sử dụng khoảng 80% R
n
. Nếu không có đủ nớc, ET sẽ
giảm và thành phần nhiệt hiện sẽ tăng. Đối với trờng hợp năng lợng đợc
trao đổi theo phơng ngang thì ET có thể vợt quá R
n
, vì trong trờng hợp này
R
n
không phải là nguồn năng lợng chính duy nhất.

385
Nhận thấy rằng các số hạng A và LE có bậc đại lợng lớn hơn rất nhiều
các số hạng S và X , Bowen ( 1926) đề xuất việc sử dụng tỉ số giữa nhiệt ẩn và
nhiệt hiện:

LE
A
=
(6.10)

trong đó thờng đợc thay bằng tỉ số Bowen. Phơng trình (6.9) với S và X
đợc bỏ qua và thay vào phơng trình (6.10) , phơng trình (6.10) sẽ trở thành

+
=
1
R
LE
n
(6.11)

Giá trị của có thể đợc tính từ gradien của nhiệt độ không khí và áp
suất hơi nớc trên bề mặt bốc hơi, là một phép đo đạc tơng đối khó, thờng chỉ
thực hiện tại những trung tâm nghiên cứu (Fritschen, 1966; Parmele và
Jacoby, 1975). Các giá trị điển hình dao động từ 0.1 cho đến 0.3, phụ thuộc
vào các điều kiện ẩm.
Sự tơng quan giữa R
n
với PET là cơ sở cho một vài kỹ thuật ớc lợng.
Một sự tơng quan điển hình thể hiện trong hình 6.6 đối với các giá trị ngày từ
một đồng cỏ giàu ẩm ( Pruitt, 1964) cho thấy ET tiến gần đến hoặc nhỏ hơn rất
ít so với R
n
, điều này sẽ chấp nhận đợc nếu cân bằng năng lợng theo phơng
thẳng đứng đợc duy trì. Những ngày có thành phần bình lu chiếm u thế thì

thờng lệch đáng kể so với đờng thẳng hồi qui. Saxton và các cộng sự
(1974a,b) đã đa ra một mối quan hệ tơng tự giữa bức xạ tổng và PET đợc
tính bằng phơng pháp kết hợp, và Rosenberg (1972) đã đa ra những giá trị
của tỉ số LE/R
n
. Trong mọi trờng hợp, mức độ phân tán do những ảnh hởng
khác là đáng chú ý. Graham và King (1961) công bố những kết quả hoàn toàn
tơng tự khi thử nghiệm trên cánh đồng ngô gần Guelph, Ontario. Số liệu mà
Rosenberg lấy từ Nenbraska cho thấy PET ổn định hơn R
n
biểu diễn trong các
thành phần bình lu ngang thờng đợc tìm thấy tại vùng đó (Rosenberg
1969). Van Bavel (1967), trong khí hậu sa mạc của Phoenix , AR tìm thấy LE

386
trong cỏ linh lăng cao hầu nh là vợt quá R
n
ở hầu hết các ngày. Ritchie
(1971) chỉ ra rằng tỉ số LE/R
n
gần bằng 1.0 đối với các cây trồng ở bang Texas
sau khi các tán cây gần nh đã phát triển đầy đủ.
Mối quan hệ của R
n
với quá trình bốc hơi bể trong hình 6.7 đã biểu thị
rằng cả hai biến đó đều là cơ sở cho việc ớc lợng PET. Tuy nhiên, độ nghiêng
của đờng thằng hồi qui không đồng nhất, do đó đòi hỏi các hệ số để liên kết R
n

và quá trình bốc hơi bể với PET.

Hình 6.6 ET hàng ngày đối với cỏ đợc tới ngợc với bức xạ thuần (Pruitt, 1964)
Davis, Calif
Tháng 7-Tháng 12 năm 1960
ET = 0.98R
n
+ 0.05
r = 0.958
n = 87
ET, mm/ngày
Tháng 1-Tháng 5 năm 1
ET = 0.77R
r = 0.923
n = 64
n
+ 0.15
960
R
n
, mm/n
g
à
y
Để ớc lợng trong thời gian 5 ngày hoặc dài hơn, Jensen và Haise
(1963) đã phát triển phơng trình dự báo sau:

PET = (0.025T + 0.078)R
s
(6.12)

trong đó PET là quá trình bốc thoát hơi khả năng ( 30-50cm cỏ linh lăng )
(cm/ngày )
T là nhiệt độ trung bình (
0
C)

387
Và R
S
bức xạ mặt trời (cm/ngày )
Phơng pháp Jensen - Haise đợc gắn liền với PET đối với những cánh
đồng đang trồng những loại cây nh cây linh lăng, hệ số của các cây trồng
khác đợc Cục Khai hoang Hoa kỳ phát triển để sử dụng cho các thiết kế thuỷ
lợi (Robb,1966). Các ứng dụng khác đã đợc sử dụng trong các điều tiết thuỷ lợi
(Jensen, 1973).


Hình 6.7 Bức xạ thuần trên cỏ so sánh với bốc hơi lòng chảo loại A, phía tây Iowa, 15 tháng 3
đến 30 tháng 10 1970 (Saxton, 1972)
Bức xạ thuần, inch/ngày
Bốc hơi lòn
g
chảo, inch/n
g
à
y

Turc (1961) đã đề xuất một phơng trình tơng tự cho PET, dựa vào
lợng bức xạ và nhiệt độ :

PET = 0.40T( R
s
+ 50 ) / ( T + 15 ) (6.13)

388
T là nhiệt độ tính bằng
0
C, R
n
tính bằng mm và PET có đơn vị là
mm/tháng. Aslung (1974), sử dụng những số liệu tại các khu vực ở gần
Copenhagen, đã tìm ra đợc những mối quan hệ tuyến tính chặt chẽ giữa cả
ET và năng suất cây trồng với bức xạ toàn cầu.
Việc thu đợc những giá trị bức xạ tin cậy bằng cách đo hay ớc lợng
thờng trở thành chìa khoá cho những ứng dụng thành công của phơng pháp
dự trữ năng lợng. Đo đạc bức xạ trực tiếp thờng có hai cách: a) Tổng năng
lợng mặt trời đi vào R
S
, (ví dụ bằng dụng cụ đo nhiệt mặt trời Epply) hoặc
b) Bức xạ tổng của cả sóng ngắn lẫn sóng dài R
n
(ví dụ bằng dụng cụ đo tổng
bức xạ Fritchen).


Hình 6.8 Các mối quan hệ giữa đóng góp bức xạ thuần và bức xạ mặt trời đối với các cánh
đồng và địa phơng khác nhau
Davis và Buttimore, 1969
trun
g

bình
Bức xạ thuần R
n
(cal/cm
2
ngày
Bức xạ mặt trời R
s
(cal/cm
2
n
g
à
y
)

Bức xạ tổng có thể đợc sử dụng trực tiếp cho việc dự báo PET. Bức xạ
mặt trời, là đại lợng đợc đo đạc thờng xuyên nhất ở các trạm khí tợng, có
thể sử dụng để ớc lợng R
n
đa vào trong tính toán hệ số đốt nóng và albedo
của thực vật và bề mặt thổ nhỡng. Albedo và sự phát xạ thay đổi theo tình

389
trạng phát triển của cây trồng, màu đất, mức độ ẩm, thời vụ, và nhiệt độ của
đất, góc mặt trời và các nhân tố khác. Davies và Buttimor (1969) đa ra những
mối quan hệ thể hiện trong hình 6.8, những mối quan hệ này đợc thu thập từ
nhiều loại cây trồng và nhiều địa điểm trên thế giới, và đã thu đợc những kết
luận sau: nhiều bề mặt phải tơng tự, đủ để chọn các giá trị trung bình có thể
khá hữu ích. ý nghĩa của những mối quan hệ đó là:

R
n
= 0.63R
s
- 48 (6.14)

Jensen (1973) trong bảng B1 của mình, cũng tổng kết những phơng
pháp đo đạc bức xạ từ 28 vùng và địa điểm khác nhau. Phần lớn những kết quả
đó có hệ số tơng quan lớn hơn 0.9, và rất nhiều hệ số lớn hơn 0.95. Lấy trung
bình các số liệu đó sẽ dẫn đến một mối quan hệ nh sau

R
n
= 0.65 R
s
- 45 (6.15)

và phơng trình này gần nh đồng nhất với phơng trình 6.14. Saxton (1972)
đã đa ra mối quan hệ tơng tự nh trong các phơng trình (6.14) và (6.15).
Tuy nhiên ông còn có những bớc tiến xa hơn khi chỉ ra xu thế mùa của tỉ số
R
n
/R
S
, nó biến đổi từ khoảng 0.4 vào giữa tháng 3 và tháng 11, đến khoảng 0.5
vào giữa tháng 7. Reifsnyder và Lull (1975), Stanhill và các cộng sự (1966),
Fritschen (1967), Linacre (1968), Idso (1971), Fitzpatrick và Stern (1973), và
Coulson(1975) đã công bố những số liệu và các bản tổng kết khác về mối quan
hệ giữa tổng xạ và bức xạ mặt trời .

Tỷ lệ của bức xạ mặt trời đi vào khi đạt đến mặt phẳng nghiêng tại mặt
đất phụ thuộc vào sự phức tạp giữa dạng địa hình và điều kiện thiên văn, sự
tơng tác của chúng khi bức xạ xuyên qua quãng đờng khoảng 150 km của
khí quyển trái đất. Mặt trời cung cấp một lợng bức xạ trung bình là 1.94
ly/phút vào thiên đỉnh với sự biến đổi từ 2.01 vào ngày 21 tháng 12 đến 1.88
ly/phút ngày 21 tháng 6 do sự thay đổi khoảng cách giữa mặt trời và trái đất.
Hầu nh lợng bức xạ này bị hấp thụ hết và phân tán khi nó đi vào khí quyển

390
bởi tầng ozôn, hơi nớc, cacbon dioxit, bụi và các phần tử khí. Nếu R
S
không
đợc đo với một khoảng cách hợp lý từ khu vực chúng ta đang quan tâm, thì
các phơng pháp ớc lợng các giá trị dựa trên hằng số mặt trời sẽ đợc mô tả
bởi Frank và Lee(1966), Ashrae (1974), Coulson(1975), Hanson (1976),
Thompson (1976), và Reufeim (1976).
Phơng pháp Christiansen (1976) (phơng trình (6.2)) biểu diễn sự cân
bằng bức xạ kinh nghiệm bằng việc giải quyết mối quan hệ hình học cho xác
định vị trí với số liệu nh trong bảng 6.2, sau đó điều chỉnh cho các điều kiện
khí quyển. 32% lợng bức xạ mặt trời tiềm năng sẽ đến đợc bề mặt trái đất
trong một tháng trên một mặt nằm ngang.

Bảng 6.3. ảnh hởng của hớng và phạm vi trong tổng lợng bức xạ mặt trời tiềm năng
hàng năm, R
SP
, đợc thừa nhận bởi A SURFACE, THOUSANDS OF LANGLEYS
*
Vĩ độ Độ dốc (%) Hớng
N E-W S
30 deg N 0 282 282 282

10 266 282 295
20 248 280 305
30 230 278 312
40 210 275 316
50 192 271 318

40 deg N 0 254 254 254
10 234 253 271
20 214 253 285
30 193 251 296
40 172 250 305
50 153 248 310

50 deg N 0 220 220 220
10 198 220 239
20 176 220 257
30 156 220 272
40 138 220 284
50 123 220 293
* Biên soạn từ Fank và Lee (1966). Bức xạ tiềm năng đợc định nghĩa là sự
hớng vào của chùm ánh sáng không cùng với sự nóng lên của khí quyển

391
Bảng 6.4. ảnh hởng của hớng và thời gian trong tổng lợng bức xạ mặt trời tiềm năng
hàng năm, R
SP
, đợc thừa nhận bởi A SURFACE, THOUSANDS OF LANGLEYS
*
Vĩ độ Ngày Hớng độ dốc 10% Theo chiều ngang bề mặt
N E-W S

30 deg N Jun 22 1017 1002 985 1005
Jun 1 and Jun 12 1002 992 979 995
May 18 Jun 27 976 973 968 976
May 3 Aug 10 936 945 950 947
Apr 19 Aug 25 883 905 922 907
Apr 4 Sep 9 819 845 884 856
Mar 21 Sep 23 745 793 836 794
Mar 7 Oct 8 666 726 781 727
Feb 20 Oct 22 588 658 723 658
Feb 7 Nov 7 517 594 666 594
Jan 23 Nov 19 459 541 618 541
Jan 10 Dec 3 418 502 583 502
Dec 22
40 deg N Jan 22 1022 1020 1015 1023
Jan 1 and Jul 13 998 1002 1001 1004
May 18 Jul 27 957 969 977 972
May 13 Aug 10 898 922 940 924
Apr 19 Aug 25 823 859 890 861
Apr 4 Sep 9 736 785 829 786
Mar 21 Sep 23 640 702 758 702
Mar 7 Oct 8 544 616 682 616
Feb 20 Oct 22 453 532 606 532
Feb 7 Nov 7 373 457 536 456
Jan 23 Nov 19 311 397 479 396
Jan 10 Dec 3 268 354 438 354
Dec 22 243 330 414 329
50 deg N Jun 22 1011 1019 1024 1021
Jun 1 and Jun 12 977 991 1002 993
May 18 Jul 27 920 943 962 945
May 3 Aug 10 839 875 906 876

Apr 19 Aug 25 741 790 834 791
Apr 4 Sep 9 631 694 749 694
Mar 21 Sep 23 517 590 656 590
Mar 7 Oct 8 406 487 562 486
Feb 20 Oct 22 307 393 472 391
Feb 7 Nov 7 225 311 393 310
Jan 23 Nov 19 164 249 330 247
Jan 10 Dec 3 124 206 286 205
Dec 22 102 182 261 181
* Biên soạn từ Fank và Lee (1966). Bức xạ tiềm năng đợc định nghĩa là sự hớng vào của chùm
ánh sáng không cùng với sự nóng lên của khí quyển

Độ nghiêng và hớng của một mặt phẳng tại bề mặt trái đất có thể đa
đến một sự biến đổi đáng kể cho lợng bức xạ tới khi đợc so sánh với một mặt

392
phẳng ngang. Một lu vực bao gồm vô số những bề mặt riêng lẻ, nhng ảnh
hởng của hớng và độ dốc trung bình có thể đợc xác định trong hoàn cảnh
tất cả lợng bức xạ đi vào phải qua một mặt phẳng đợc xác định bởi các điểm
trên biên của lu vực, do đó một mặt phẳng riêng lẻ này có thể đợc sử dụng
đối với một vài mục đích. Độ dốc và hớng sẽ đặc biệt quan trọng đối với những
lu vực tơng đối nhỏ và dốc. Frank và Lee (1966) đã đa ra nhiều biện pháp
tính toán các ảnh hởng của độ dốc đối với bức xạ mặt trời. Bảng 6.3 và 6.4 tóm
tắt sự tơng tác giữa độ dốc, hớng, thời gian trong năm, và vĩ độ. Gloyne
(1965), Jackson (1967), và Romanova (1974) đã đa ra các phơng pháp toán
học và địa lý.
6.4.3 Các phơng pháp nhiệt độ
Có một vài sự tơng quan giữa các biến khí hậu gây ra PET và nhiệt độ
của không khí. Và nhiệt độ không khí là một trong những biến khí hậu sẵn có
nhất. Một vài phơng pháp đợc phát triển để dự báo PET dựa trên nhiệt độ

trung bình hay tích luỹ nhiệt độ các ngày (Veihmeyer, 1964, bảng 11-2).
Phơng pháp Blaney-Criddle (1966) đã đợc áp dụng rộng rãi cho các
thiết kế thuỷ lợi ở miền tây nớc Mỹ. Phơng trình cơ bản là

100
813t7.45
kpu
+
=
(6.16)

trong đó
u = sự bốc thoát hơi nớc hàng tháng tính toán (mm)
k = hệ số tiêu thụ nớc kinh nghiệm
p = tỷ lệ phần trăm trung bình tháng của thời gian ban ngày trong một
năm.
và t = nhiệt độ không khí trung bình tháng
0
C
Giá trị của k và p đợc biểu diễn ở bảng 6.5 và 6.6. Trong các dự báo
thuỷ văn, các giá trị của k phải đợc đánh giá một cách cẩn thận đối với các
ảnh hởng đến các hiện tợng khí tợng và thời vụ mà chúng biểu diễn

393