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Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Methoden der

Methoden der Verdunstungsbestimmung 36 ___________________________________________________________________________

Methoden der Verdunstungsbestimmung 37 ___________________________________________________________________________ 4.4 Berechnung der Verdunstung aus dem Wärmehaushalt Die Verdunstung von den Oberflächen stehender Gewässer lässt sich, ähnlich der skizzierten Ermittlung aus der Wasserbilanz, als Restglied des Energiehaushaltes berechnen. Bedingung ist, dass alle anderen Größen in der Wärmebilanzgleichung (4.4-1) bekannt sind. Lassen die spezifischen Verhältnisse eines Sees die messtechnische Erfassung der einzelnen Teilglieder dieser Bilanz zu, so können mit dieser Methode genaue Verdunstungswerte ermittelt werden. Da sich ein Teil des Energieumsatzes über den Austausch von Wasser vollzieht, ist auch die exakte Kenntnis der einzelnen Wasserhaushaltskomponenten unabdingbar. Die dabei bestehenden Probleme und Einschränkungen wurden bereits dargestellt. Die Möglichkeit und Notwendigkeit der gegenseitigen Validierung und Eichung der mit beiden Methoden gewonnenen Verdunstungswerte liegt auf der Hand. Bei der Messung weiterer Grundgrößen ist die räumliche Variabilität der thermischen Bedingungen und des Strahlungsklimas im Gewässer bzw. an der Wasseroberfläche als Bezugsebene zu beachten. Hier bereitet die Auswahl geeigneter Messpunkte Schwierigkeiten. Aufgrund des großen messtechnischen Aufwandes ist die Verdunstungsberechnung aus der Wärmebilanz speziellen Untersuchungen vorbehalten. Die Methode wird daher insbesondere auch zur Eichung weniger exakter, aber praktikabler Ansätze der Verdunstungsbestimmung eingesetzt. Berechnungen der Evaporation aus dem Wärmehaushalt wurden vielfach vorgenommen. Einige Beispiele werden in Tabelle 4-5 aufgeführt. Tab. 4-5: Untersuchungen zur Verdunstungsbestimmung aus der Wärmebilanz - Beispiele Objekt Lake Hefner (Oklahoma, USA) (Stausee) Lake Mead (Nevada / Arizona, USA) (Stausee) Lake Pretty (Indiana, USA) Obere Seen (Mecklenburg) Stechlinsee (Brandenburg) Balaton (Ungarn) Zeitraum der Untersuchung 1950 - 1951 1950 - 1953 1963 - 1965 1958 - 1967 (Wärmebilanz / empirische Beziehungen) 1959 - 1961 1928 - 1958 (Wärmebilanz / empirische Beziehungen) Autor / Quelle ANDERSON (1954) HARBECK ET AL. (1958) FICKE (1972) RICHTER (1969) RICHTER (1965) SZESZTAY (1967) Die Wärmebilanzgleichung für stehende Gewässer lautet (HARBECK ET AL.1959, WMO 1966; MATTHES & UBELL 1983 u. a.):

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