Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Су айналымындағы су қозғалысының табиғи процестері
Natural processes of water movement within the water cycle
Эвапотранспирация (ЭТ) – Жер бетінен (ашық су және мұз беттері, жалаңаш топырақ және өсімдіктер) суды атмосфераға жылжытатын біріктірілген процестердің жиынтығы. Ол судың булануын (топырақтан, өсімдік жапырақтарынан және су көздерінен тікелей ауаға өтуі) және транспирацияны (өсімдік жапырақтарындағы саңылаулар арқылы болатын булану) қамтиды. Эвапотранспирация – жергілікті су айналымы мен климаттың маңызды бөлігі және оны өлшеу ауыл шаруашылығында суару және су ресурстарын басқаруда маңызды рөл атқарады.
Evapotranspiration (ET) refers to the combined processes which move water from the Earth's surface (open water and ice surfaces, bare soil and vegetation) into the atmosphere. It covers both water evaporation (movement of water to the air directly from soil, canopies, and water bodies) and transpiration (evaporation that occurs through the stomata, or openings, in plant leaves). Evapotranspiration is an important part of the local water cycle and climate, and measurement of it plays a key role in agricultural irrigation and water resource management.
Анықтама
Эвапотранспирация – "Жер бетін құрайтын ашық су мен мұз беттерінен, бос топырақтан және өсімдіктерден атмосфераға судың көшірілуінің біріккен процестері" деп анықталады. Сонымен қатар, су алаптарын басқару да осыған қатысты. Эвапотранспирацияның екі негізгі құралы:
Evapotranspiration is defined as: "The combined processes through which water is transferred to the atmosphere from open water and ice surfaces, bare soil and vegetation that make up the Earth’s surface." and watershed management. The two key components of evapotranspiration are:
Булану: топырақ және су қоймалары сияқты көздерден тікелей ауаға судың қозғалысы. Оған жылу, ылғалдылық, күн сәулесі және жел жылдамдығы сияқты факторлар әсер етеді. Жер шарында жауын-шашынның орташа алғанда үштен екісінен үштен төрт бөлігіне дейін эвапотранспирация арқылы атмосфераға қайтарылады деп есептеледі. Эвапотранспирация, әдетте, суды атмосфераға қайтаруға қатысатын басқа механизмдерді қамтымайды, бірақ олардың кейбіреулері, мысалы, жоғары биіктіктегі немесе жоғары ендіктегі аймақтардағы қар мен мұздың сублимациясы, тіпті қалыпты жағдайларда да атмосфералық ылғалға елеулі үлес қоса алады.
Evaporation: the movement of water directly to the air from sources such as the soil and water bodies. It can be affected by factors including heat, humidity, solar radiation and wind speed. Globally, it is estimated that on average between three fifths and three quarters of land precipitation is returned to the atmosphere via evapotranspiration. Evapotranspiration does not, in general, account for other mechanisms which are involved in returning water to the atmosphere, though some of these, such as snow and ice sublimation in regions of high elevation or high latitude, can make a large contribution to atmospheric moisture even under standard conditions.
Негізгі факторлар
Белгілі бір аймақтағы булану деңгейі негізінен үш фактормен анықталады: Біріншіден, қолда бар судың мөлшері. Екіншіден, ауа мен топырақтағы энергия мөлшері (мысалы, жылу, жаһандық жер беті температурасымен өлшенеді); үшіншіден, атмосфераның суды қабылдау қабілеті (ылғалдылық). Екінші факторға (энергия мен жылу) тоқталар болсақ: климаттың өзгеруі жаһандық температураны жоғарылатты (құралдық температуралық жазбаларды қараңыз). Бұл жаһандық жылыну құрлықтағы булануды күшейтті. Буланудың артуы – климаттың өзгеруінің су айналымына тигізетін салдарларының бірі.
Levels of evapotranspiration in a given area are primarily controlled by three factors: Firstly, the amount of water present. Secondly, the amount of energy present in the air and soil (e. g. heat, measured by the global surface temperature); and thirdly the ability of the atmosphere to take up water (humidity). Regarding the second factor (energy and heat): climate change has increased global temperatures (see instrumental temperature record). This global warming has increased evapotranspiration over land. The increased evapotranspiration is one of the effects of climate change on the water cycle.
Өсімдіктер түрі
Өсімдіктер түрі булану-тершілу деңгейіне әсер етеді. Мысалы, шөптесін өсімдіктер әдетте ағаш тәрізді өсімдіктерге қарағанда аз тершіледі, себебі олардың көлемді жапырақтары аз болады. Сонымен қатар, тереңге жететін тамырлары бар өсімдіктер суды тұрақты түрде тершіте алады, өйткені олар тамырлары арқылы өсімдікке және жапырақтарға көбірек су жеткізеді. Тағы бір мысал, қылқан жапырақты ормандар жапырақты, кең жапырақты ормандарға қарағанда жоғары булану-тершілу қарқынына ие, әсіресе қысқы ұйқы кезеңінде және ерте көктемде, себебі олар мәңгі жасыл болады.
Vegetation type impacts levels of evapotranspiration. For example, herbaceous plants generally transpire less than woody plants, because they usually have less extensive foliage. Also, plants with deep reaching roots can transpire water more constantly, because those roots can pull more water into the plant and leaves. Another example is that conifer forests tend to have higher rates of evapotranspiration than deciduous broadleaf forests, particularly in the dormant winter and early spring seasons, because they are evergreen.
Өсімдіктер жамылғысы
Транспирация – өсімдіктер көп өсетін аймақтарда булануға қарағанда (буланумен салыстырғанда) булану-тершілудің (эвапотранспирацияның) маңызды бөлігі болып табылады. Осының салдарынан, орман сияқты тығыз өсімдіктер булану-тершілуді күшейтеді және судың түсуін азайтады. Бұл ережеден екі ерекшелік бар: бұлтты және жаңбырлы ормандар. Бұлтты ормандарда ағаштар тұман немесе төменгі бұлттардан жиналған сұйық суды өз бетіне жинап алады, ол ақырында жерге тамшылайды. Бұл ағаштар булану-тершілуге де қатысады, бірақ көбінесе буланған немесе тершілген судан артық су жинайды. Жаңбырлы ормандарда судың түсуі артады (сол климаттық аймақтағы орманнан тазартылған жерлерге қарағанда), себебі булану орман ішіндегі ылғалдылықты арттырады (оның бір бөлігі конденсацияланып, жаңбыр түрінде тез қайта оралады). Өсімдіктердің тығыздығы күн сәулесін тосып, жер бетіндегі температураны төмендетеді (соның салдарынан жер бетіндегі буланудан болатын шығындар азаяды) және желдің жылдамдығын азайтады (соның салдарынан ауадағы ылғалдың жоғалуы азаяды). Осының нәтижесінде жер бетіндегі өзендердің ағыны артып, жер асты суларының деңгейі көтеріледі, ал жаңбырлы орман сақталғанда. Жаңбырлы ормандарды ағаштан тазарту жиі шөлдеуге алып келеді, себебі жер бетіндегі температура мен желдің жылдамдығы артады, өсімдік жамылғысы жоғалады немесе ағаштан тазарту мен өртеу арқылы қасақана жойлады, топырақтың ылғалдылығы желмен азаяды, ал топырақтар күшті жел мен жаңбырдан оңай эрозияға ұшырайды.
Transpiration is a larger component of evapotranspiration (relative to evaporation) in vegetation abundant areas. As a result, denser vegetation, like forests, may increase evapotranspiration and reduce water yield. Two exceptions to this are cloud forests and rainforests. In cloud forests, trees collect the liquid water in fog or low clouds onto their surface, which eventually drips down to the ground. These trees still contribute to evapotranspiration, but often collect more water than they evaporate or transpire. In rainforests, water yield is increased (compared to cleared, unforested land in the same climatic zone) as evapotranspiration increases humidity within the forest (a portion of which condenses and returns quickly as precipitation experienced at ground level as rain). The density of the vegetation blocks sunlight and reduces temperatures at ground level (thereby reducing losses due to surface evaporation), and reduces wind speeds (thereby reducing the loss of airborne moisture). The combined effect results in increased surface stream flows and a higher ground water table whilst the rainforest is preserved. Clearing of rainforests frequently leads to desertification as ground level temperatures and wind speeds increase, vegetation cover is lost or intentionally destroyed by clearing and burning, soil moisture is reduced by wind, and soils are easily eroded by high wind and rainfall events.
Топырақ және суару
Суармалы емес жерлерде нақты булану-сулану көбінесе жауын-шашын мөлшерінен аспайды, топырақтың суды ұстау қабілетіне байланысты уақыт өте келе белгілі бір мөлшерде айырмашылықтар болуы мүмкін. Көбінесе, ол жауын-шашыннан кем болады, себебі су сіңіп кету немесе жер бетімен ағып кету арқылы жоғалады. Суы жоғары тұрған аймақтарда капиллярлық әрекет жер асты суын топырақ арқылы қайта жер бетіне көтеруі мүмкін – бұл ерекше жағдай. Егер ықтимал булану-сулану нақты жауын-шашыннан көп болса, топырақ суландырылмаса, жағдай тұрақталғанша кеуектенеді.
In areas that are not irrigated, actual evapotranspiration is usually no greater than precipitation, with some buffer and variations in time depending on the soil's ability to hold water. It will usually be less because some water will be lost due to percolation or surface runoff. An exception is areas with high water tables, where capillary action can cause water from the groundwater to rise through the soil matrix back to the surface. If potential evapotranspiration is greater than the actual precipitation, then soil will dry out until conditions stabilize, unless irrigation is used.
Тікелей өлшеу
Эвапотранспирацияны таразылы немесе тостаған лизиметрмен тікелей өлшеуге болады. Лизиметр өсімдік пен оған байланысты топырақтың салмағын, сондай-ақ жауын-шашын немесе суару арқылы қосылған судың салмағын үздіксіз өлшейді. Топырақтағы су қорының өзгеруі салмақтың өзгеруін өлшеу арқылы есептеледі. Тиісті қолданғанда, бұл шағын аумақтардағы эвапотранспирацияны дәл өлшеуге мүмкіндік береді.
Evapotranspiration can be measured directly with a weighing or pan lysimeter. A lysimeter continuously measures the weight of a plant and associated soil, and any water added by precipitation or irrigation. The change in storage of water in the soil is then modeled by measuring the change in weight. When used properly, this allows for precise measurement of evapotranspiration over small areas.
Метеорологиялық деректерден алынған бағалау
Жел, температура және ылғалдылық сияқты метеорологиялық деректер негізінде анықтамалық ET есептелуі мүмкін. Анықтамалық ET есептеу үшін ең жалпы және кеңінен қолданылатын теңдеу – Пенман теңдеуі. Пенман-Монтейт нұсқасын Азық-түлік және ауыл шаруашылығы ұйымы мен Америка инженерлік-құрылыс қоғамы ұсынады. Блейни-Криддл теңдеуі көп жылдар бойы АҚШ-тың батысында танымал болды, бірақ жоғары ылғалдылығы бар ылғалды аймақтарда дәлдігі төмен. Метеорологиялық деректерден булануды бағалауға арналған басқа теңдеулерге Маккинк теңдеуі кіреді, ол қарапайым, бірақ нақты бір аймаққа калибрленуі керек, сондай-ақ Харгривс теңдеулері. Анықтамалық булануды нақты егістік булануына айналдыру үшін егістік коэффициенті мен стресс коэффициентін қолдану қажет. Көптеген гидрологиялық модельдерде қолданылатын егістік коэффициенттері әдетте жыл бойы өзгеріп отырады, себебі егістіктер маусымдық болып келеді және жалпы алғанда, өсімдіктердің мінез-құлқы жыл бойы өзгеріп тұрады: көп жылдық өсімдіктер бірнеше маусымда піседі, ал бір жылдық өсімдіктер бірнеше жылдан артық өмір сүре алмайды, сондықтан стресске реакция өсімдік түрі мен жағдайының көптеген факторларына байланысты болуы мүмкін.
Given meteorological data like wind, temperature, and humidity, reference ET can be calculated. The most general and widely used equation for calculating reference ET is the Penman equation. The Penman–Monteith variation is recommended by the Food and Agriculture Organization and the American Society of Civil Engineers. The simpler Blaney–Criddle equation was popular in the Western United States for many years but it is not as accurate in wet regions with higher humidity. Other equations for estimating evapotranspiration from meteorological data include the Makkink equation, which is simple but must be calibrated to a specific location, and the Hargreaves equations. To convert the reference evapotranspiration to the actual crop evapotranspiration, a crop coefficient and a stress coefficient must be used. Crop coefficients, as used in many hydrological models, usually change over the year because crops are seasonal and, in general, plant behaviour varies over the year: perennial plants mature over multiple seasons, while annuals do not survive more than a few, so stress responses can significantly depend upon many aspects of plant type and condition.