Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut
Achtergrond
Verdamping in Nederland
door Rudmer Jilderda, hydroloog KNMI
Onder invloed van de zon wordt er op aarde een grote natuurlijke
destilator in stand gehouden. Voornamelijk boven de oceanen en grote
zeeën verandert door de toevoer van zonnewarmte water in damp, welke
opstijgt naar hogere luchtlagen. In deze luchtlagen is de temperatuur
belangrijk lager dan aan het aardoppervlak, waardoor de waterdamp
verandert in wolkendruppels. De wind heeft inmiddels de wolken boven
land gebracht, waar geregeld regenwolken gevormd worden. Uit deze
wolken bereikt het water in de vorm van veelal regen de aarde weer.
Dit proces herhaalt zich op het landoppervlak, waarbij planten een belangrijke rol spelen. Bodemdeeltjes zijn in staat waterdruppels aan zich te binden. Na een langdurige regenbui raakt de bodem verzadigd, waarna een deel van de neerslag uitzakt naar het grondwater. Na het uitzakken is er evenwicht tussen de zuigkracht van de bodem en de zwaartekracht en deze bedraagt dan 100 hPa (=10 kN/m²). In de bodemkunde wordt dit evenwichtspunt veldcapaciteit genoemd. Uit kale grond verdampt slechts weinig water, want zodra het bovenste laagje is uitgedroogd stokt de verdere aanvoer van vocht en stopt de verdamping.
In de tuin is dit te merken door in de grond te krabben, waar op
geringe diepte de grond vaak nog vochtig aanvoelt. Anders is dit op
begroeide terreinen, waar wortels van planten in de bodem zuigen om
het beschikbare vocht op te nemen. Plantenwortels zijn in staat om een
zuigspanning van 16000 hPa (=1600 kN/m²) aan te leggen. Zodra meer
spanning vereist is, beginnen de planten te verwelken en is dus het
verwelkingspunt bereikt. Het verschil in vochtgehalte tussen
veldcapaciteit en het verwelkingspunt wordt het beschikbare vocht
genoemd. Het gehalte aan beschikbaar vocht varieert nogal met het
bodemtype. Bij zware klei bedraagt deze zo'n 12%, bij een lichte zavel
is deze circa 25% en in zand is deze weer vergelijkbaar met zware klei
(rond 12%). In veen is het beschikbare vocht zeer gunstig, namelijk
circa 54%.
Om nu aan te geven hoe hoog de verdamping is, is moeilijk aan te
geven. Op dagen met hoge temperaturen en veel zonlicht zijn planten in
staat hard te groeien en is er veel water nodig. Vlak na regen kunnen
planten die groei ook realiseren, maar zodra meer zuigkracht nodig is
om water uit de grond op te nemen, wordt de aanvoer van vocht geremd
en vermindert de groei. Met de groei neemt ook de snelheid van de
verdamping af. Andersom geredeneerd betekent dat een landbouwgewas
weinig opbrengt bij een lage verdamping. Omdat dit nu ongewenst is,
werd al vroeg de behoefte gevoeld om de verdamping te kunnen meten. De
eerste metingen dateren al vanaf de eerste helft van de achttiende
eeuw, toen op voorschrift van Van Musschenbroek (een geneesheer en
praktisch fysicus) met een met water gevulde loden bak de
"uitwaseming" werd gemeten. Naderhand is deze methode verbeterd en
werden verdampingspannen gebruikt (Braak, 1936). Op deze wijze kon
inzicht verkregen worden in de verdamping van meren en plassen. Vanaf
1942 werden ook betonnen bakken gevuld met aarde gebruikt. Op deze
aarde groeiden planten, zodat de verdamping van begroeide terreinen
bepaald kon worden. Deze bakken worden lysimeters genoemd en worden
nog steeds gebruikt.
De uitkomsten van deze metingen zijn niet rechtstreeks bruikbaar en de
wijze is nogal omslachtig. Daarom zijn naast deze technieken ook
fysische methoden ontwikkeld. De bekendste zijn de methoden Penman en
Makkink en de laatstgenoemde vormt de basis voor de
referentiegewasverdamping, welke door het KNMI tegenwoordig wordt
gepubliceerd. Naast het heersende weer is het ook belangrijk te weten
in welk ontwikkelingsstadium een plant verkeert. Jonge planten en
planten, die in het afrijpingsstadium zijn, verdampen minder dan
planten, die nog volledig groen zijn. Bovendien staat de verdamping
van planten in de winter vrijwel stil. De waarneemterreinen van het
KNMI zijn begroeid met gras en worden perfect onderhouden, zodat de
hoogte van dit gras vrijwel permanent 10 cm bedraagt. Dit gras voldoet
nu aan de definitie van het eerder genoemde referentie-gewas. Op de
waarneemterreinen worden permanent de globale straling (de hoeveelheid
energie die vanaf de zon de aarde bereikt) en de temperatuur gemeten.
Uit deze grootheden wordt met de methode Makkink de
referentiegewasverdamping berekend. Zolang de ondergrond niet al te
droog is, komt het aldus berekende getal overeen met de verdamping van
het waarneemterrein. Voor de overige gewassen gelden andere getallen.
Uit proeven met lysimeters is de verhouding bepaald tussen de
verdamping van diverse planten tot de referentie-gewasverdamping. Deze
getallen zijn in een tabel vastgelegd en worden gewasfactoren genoemd.
Zodoende is het mogelijk om voor verscheidene landbouwgewassen de
verdamping te bepalen. Gedurende het groeiseizoen varieert voor de
meeste landbouwgewassen de gewasfactor afhankelijk van het
ontwikkelingsstadium.
In de landbouw weet men met bovenstaande genoeg, omdat het ongunstig
is om de verdamping minder te laten worden door een vochttekort in de
bodem. Al gauw wordt daarom overgegaan tot beregening. Uit proeven is
gebleken, dat pas bij een vochtspanning van 400 à 1000 hPa het gewas
hinder begint te ondervinden van het vochttekort. Te snel overgaan tot
beregening is daarom ongunstig voor de portemonnee. Bovendien krijgt
het gewas daardoor te weinig stimulans om dieper te gaan wortelen en
wordt zodoende te weinig gebruik gemaakt van het beschikbare vocht.
De referentie-gewasverdamping hangt nauw samen met de beschikbare
hoeveelheid zon en is daarmee in de zomermaanden belangrijk hoger dan
gedurende de winter. In De Bilt verdampt er door het referentie-gewas
normaal ongeveer 540 mm gedurende een heel jaar. Over de gehele maand
januari bedraagt deze circa 8 mm tegen omstreeks 90 mm gedurende de
gehele maand juli. Van jaar tot jaar varieert deze grootheid weinig;
gedurende de jaren 1961 t/m 1990 was de hoogste jaarsom 629 mm en de
laagste 497 mm. Aan het begin van het groeiseizoen (begin april)
verdampt er gemiddeld ongeveer 1,5 mm per dag. Naarmate het
groeiseizoen vordert, loopt de verdamping op tot circa 3 mm per dag
begin juli. Daarna daalt de verdamping weer. Op vijvers heeft de
verdamping een geringe invloed. Op zeer warme en zonnige dagen in de
maand juli zou het peil tengevolge van de verdamping 7 mm per dag
kunnen dalen.
Vochtigheid en verdamping in het weer nader verklaard
Laatste wijziging: 10 april 2002
Vragen en reacties:
Harry Geurts, PR & Voorlichting KNMI
Copyright © KNMI