L’evapotraspirazione LM-75: 2016/2017 SCIENZE E TECNOLOGIE PER L’AMBIENTE E IL TERRITORIO L’evapotraspirazione Prof. Micòl Mastrocicco E-mail: micol.mastrocicco@unina2.it Tel: 0823 274609 Cell: 349 3649354

I deflussi: l’evapotraspitazione Evaporazione (Es): avviene nell'atmosfera già nel corso delle precipitazioni, sulla superficie degli specchi d'acqua (laghi, fiumi, mari, oceani) nonché sul suolo stesso; si tratta di un fenomeno fisico Traspirazione: processo per il quale l’acqua è trasferita dalla terra all’atmosfera attraverso le piante; si tratta di un fenomeno biologico Evapotraspirazione (ET): combinazione di evaporazione e traspirazione che sono difficili da valutare separatamente e quindi vengono preferibilmente valutati in combinazione Equazione del bilancio idrologico P + Qin - Qout + Q𝐠 − 𝐄𝐬 −𝐄𝐓 −𝐈=δ𝐒𝐬 P = precipitazione, Qin e Qout = volumi di deflusso superficiale che entrano ed escono dal bacino, rispettivamente, Qg = deflusso sotterraneo drenato dalla rete idrografica del bacino, Es evaporazione da specchi liquidi, ET= evapotraspirazione, I = infiltrazione, δSs = volume immagazzinato in superficie

Evaporazione da specchi liquidi: Es L’energia richiesta per l’evaporazione (passaggio dallo stato liquido allo stato di vapore) è detta calore latente di evaporazione λ (MJ/kg) e dipende dalla temperatura: L’energia necessaria per l’evaporazione proviene in gran parte dalla radiazione solare netta Rn (MJ/m2d) dove Sn è la radiazione netta a onde corte provenienti dal sole e Ln quella a onde lunghe proveniente dalla superficie terrestre Per calcolare l’altezza d’acqua evaporabile (mm/d) si utilizza: λ=2.501 −0.002361 𝑇 𝑅 𝑛 = 𝑆 𝑛 + 𝐿 𝑛 𝐸= 𝑅 𝑛 𝜌λ 10 3

Evapotraspirazione reale e potenziale Il termine ET potenziale (o di riferimento Er) fu introdotto da Thornthwaite che la definì: “l’altezza della lama d’acqua che evaporerebbe e traspirerebbe da un bacino se l’acqua disponibile nel terreno fosse illimitata”. L’ET potenziale (PET) rappresenta quindi il limite superiore dell’ET. Tenendo conto che spesso non vi è acqua sufficiente nel suolo per soddisfare l’ET potenziale, il termine ET reale è usato per descrivere l’ET che realmente ha luogo L’ET reale (AET) è valutata potendo stimare la quantità massima di acqua immagazzinabile dal suolo per raggiungere la saturazione; tale quantità varia in genere tra da 50 a 800 mm/a in base a natura, composizione litologica e spessore del suolo, clima, profondità della falda, copertura vegetale, etc.

Strumenti di misura di PET Esistono diversi tipi di evaporimetri. Gli atmometri misurano l'evaporazione da una superficie porosa mantenuta costantemente umida, mentre gli evaporimetri misurano l'abbassamento del livello di uno specchio d'acqua contenuto in un recipiente di fattura e dimensioni standard (es: evaporimetro di classe A: 1220 mm di diametro e 254 mm di altezza, posto a 150 mm da p.c.). La variabile rilevata è l'evaporato, espresso in millimetri e riferito all'unità di tempo (ora, giorno).

Stime di PET L’evapotraspirazione potenziale (PET o Er o ET0) si stima sulla base di modelli che considerano le variabili climatiche come temperatura, copertura del suolo, vento, umidità relativa, la radiazione solare, ecc. La PET valutata in riferimento alla quantità massima di acqua immagazzinabile dal suolo, che varia in genere da 500 a oltre 2000 mm/a in funzione di natura, composizione litologica e spessore del suolo, clima, profondità della falda, copertura vegetale, etc. I metodi più utilizzati si basano su: Misua della temperatura Misura della radiazione Misure combinate di temperatura e radiazione Thornthwaite Hargreaves Penman – Monteith FAO

Thornthwaite (1948) Il metodo usa la temperatura dell’aria come indice dell’energia disponibile per l’evapotraspirazione potenziale, assumendo che tale energia sia divisa in proporzioni fisse tra il riscaldamento dell’atmosfera e la PET. Si tratta di un approccio indiretto (formula empirica) adatto alle condizioni climatiche italiane dove i = indice di calore mensile, I = indice di calore annuale, Epi = PET mensile (mm), Tpi = temperatura media mensile dell’aria (°C),

Penman - Monteith (1963) >>> FAO (1998): ET0 per prato erboso (turf grass)

PET per altre colture Etc = ET0  Kc CWR = Σ Etc Si utilizzano coefficienti correttivi (Kc = crop coefficient), che variano al variare del tipo di coltura considerata e al variare dello stadio di sviluppo della stessa. Ciò permette di calcolare anche la necessità idrica per l’intero periodo di crescita della coltura (CWR = crop water requirement in m3/ha) Etc = ET0  Kc CWR = Σ Etc Valori di Kc su: www.fao.org/docrep/x0490e/x0490e0b.htm

PET stimata con Penman - Monteith per il 2014

Stime di AET: Turc (1954) Er = evapotraspirazione reale media annua (mm) P = precipitazione media annua (mm) T = temperatura annuale media dell’aria (°C) Il confronto tra misure reali e valori calcolati con la formula di Turc da risultati soddisfacenti per il territorio italiano. La conoscenza dell’entità dell’AET è un dato importante per: pianificazione dell’uso delle risorse idriche (es: energia idroelettrica) pratiche agricole (irrigazione e scelta delle colture) comprensione del funzionamento degli ecosistemi valutazione dell’impatto dei cambiamenti climatici

Perchè le 2 curve si dividono?