Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Ermittlung ausgewählter Eingangsgrößen 69
_________________________________________________________________________
(5.2-2) E0 =
([a*t] / [t+b])
6,11 * 10
mit: a = 7,5 und b = 237,3 über Wasserflächen,
a = 9,5 und b = 265,5 über Eis
sowie t
.
... Lufttemperatur.
Durch SONNTAG (1994) wurde eine Neueichung der MAGNUS-Formel durchgeführt. Diese
erbrachte bei Einengung des Temperaturbereiches auf -45 bis +60 °C eine Verbesserung in der
Genauigkeit der Ableitung. Als neue Konstanten der Gleichung 5.2-2 wurden
a = 17,62 und b = 243,12 für den Dampfdruck über Wasserflächen
und a = 22,46 und b = 272,62 über Eis berechnet.
5.3 Globalstrahlung
Die Globalstrahlung wird mit Pyranometern bzw. Solarimetern auf thermoelektrischer Basis
gemessen. Dabei werden die Global- und Himmelsstrahlung auf horizontal gelagerten, meist
geschwärzten Strahlungsempfängern mit unterschiedlichem Absorptionsvermögen und / oder
verschiedener Wärmekapazität aufgefangen. Die unterschiedliche Erwärmung wird durch Aufheizen
des kälteren Elements bis zur Temperaturgleichheit und Messung des Heizstromes oder
aber durch Bestimmung des Thermostromes ermittelt. Windeinflüsse und langwellige Strahlung
werden durch eine Glaskuppel ausgeschaltet (SCHIRMER ET AL. 1987, MONTEITH 1972).
Aufgrund des relativ großen instrumentellen Aufwandes liegen Globalstrahlungsmessungen
nicht von allen meteorologischen Stationen vor. In diesen Fällen müssen empirische
Berechnungen an ihre Stelle treten. Dabei werden meist statistische Eichfunktionen in der von
ÅNGSTRÖM (1924) entwickelten Grundform:
(5.3-1) QG = QO * (a + b * R)
angewandt. Darin sind QO die Globalstrahlung an völlig klaren Tagen, R die relative Sonnenscheindauer
sowie a und b empirische Konstanten, die von ÅNGSTRÖM (1924) mit a = 0,25 und
b = 0,75 angegeben wurden. Die relative Sonnenscheindauer ist als Verhältnis der
tatsächlichen zur maximalen, d. h. astronomisch möglichen Sonnenscheindauer definiert. Diese
ist vom jahreszeitlichen Wechsel des Sonnenstandes und der geographischen Breite des
Standortes abhängig und in Tabellenwerken (z. B. LIST 1971, LINKE & BAUR 1970) nachzulesen.
Zur Messung und Definition der Sonnenscheindauer siehe SONNTAG & BEHRENS (1992).
QO kann in Gleichungen vom ÅNGSTRÖM - Typ auch durch folgende Größen ersetzt werden:
- QR, die Globalstrahlung bei Annahme einer reinen, trockenen (RAYLEIGH-) Atmosphäre, in