THE «POTENTIAL»EVAPOTRANSPIRATION IN SWEDEN

Inledningsvis citeras kritiska anmärkningar mot begreppet ''potentiell" evapotranspiration. Det har visats upprepade gånger att avdunstningshastigheten från ett vegetationsbestånd ej enbart är en funktion av meteorologiska variabler utan även beror av växtfysiologiska parametrar och jordartsförhållanden. Trots detta har fältförsök visat att man med hjälp av meteorologiska variabler, nettostrålning, vindhastighet och ångtryckets mättnadsdeficit kan beräkna total avdunstning från gräs eller grödor med viss grad av tillförlitlighet. Detta tyder på att beräkningar av den s.k potentiella evapotranspirationen, med hjälp av enbart väderparametrar medelst någon av de många ekvationer som finns framtagna, ändock säger något om optimal total avdunstning från vissa växtslag. Sådana beräkningar, kombinerade med kunskap om nederbördens fördelning, ger upplysningar om inom vilka klimatområden potentiellt nederbördsdeficit kan förekomma, och där således konstbevattning av grödor kan vara aktuell. För 152 svenska stationer har (för perioden 1961-78) dagliga värden av potentiell evapotranspiration beräknats enligt två olika formler, dels enligt H.L. Penman, dels enligt W Johansson. De meteorologiska parametrar som använts såsom ingångsdata är dygnsmedeltemperatur, dygnsmedelvärdet av vindhastighet, molnmängd och ångtryck från observationer kl 07, 13 och 19. Dessutom har snötäcksuppgifter utnyttjats. Dygnets medelmolnmängd har använts för att beräkna globalstrålningen med hjälp av ett regressionssamband. En kontroll av på så sätt uppskattade värden på den kortvågiga strålningar har skett genom att korrelera dem med upprätta värden. Korrelationen för dagliga värden blev ca 0.8. Från de beräknade dagliga värdena av potentiell evapotranspiration enligt Penmans resp Johanssons formel beräknades månads- och årssummor samt medelvärden och standardavvikelser för den studerade tidsperioden. En jämförelse mellan månadsvärden enligt Penman och enligt Johansson visar, att under vegetationsperioden ger de båda metoderna tämligen överensstämmande belopp. Under vinterhalvåret ger Johanssons formel genomgående högre värden än Penman. Ingendera av formlerna är emellertid framtagen att gälla vinterförhållanden. Penmans formel är känslig för vilka albedovärden som användes. Två oiika uppsättningar har använts, dels 0.25 (0.75 vid snötäcke), dels 0.12 (0.50 vid snötäcke). Med de lägre reflexionskoefficienterna erhölls 20% högre total avdunstning än då de högre användes. De resultat som redovisas i tabell- och kartforrn, avser de vilka erhållits med de lägre reflexionskoefficienterna. Arsmedelvärdena av potentiell evapotranspiration i Sverige visar värden mellan 500 och 600 mm i södra Sverige, 300-500 mm i norra. Under vintermånaderna ger Penmans formel värden nära 0 mm. Under juni, då de högsta värdena förekommer, ligger dessa i större delen av landet inom intervallet 110-130 mm med liten skillnad mellan landets norra och södra delar. Skillnaden mellan potentiell total avdunstning och nederbörd har studerats för året, växtperioden och enskilda månader under sommarhalvåret. Årsvärdena tyder på ett potentiellt nederbördsunderskott i östra delarna av södra Sverige. Under maj och juni är de potentiella nederbördsunderskotten störst i medeltal för en månad. Räknat över hela växtsäsongen är det östra Svealand och de östligaste delarna av Götaland som är mest besvärade av att växtligheten kan lida av otillräckligt med vatten för full utveckling, och därför är i behov av tillskott genom konstbevattning. Slutligen varnas för att använda siffer- och kartmaterial för sådana fall som formlerna ej är avsedda för. Det gäller avdunstningen under vintern och avdunstningen från skog. För det senare fallet bör användas tillgängliga teoretiska modeller, vilka tar hänsyn till de växtfysiologiska faktorerna. Men för en grov, översiktlig kartläggning av möjlig total evaporation är det svårt att använda dessa formler, där vissa parametrar är bestämda av växtfysiologiska egenskaper somt.ex porradie. Ytresistansen är starkt beroende av om skogstäcket är torrt eller vått.In the introductory remarks some critical comments regardingthe concept of "potential" evapotranspiration are quoted. It has been proved repeatedly that the rate of evaporationin the biosphere isa function not only of meteorologicalfactors but also depends upon pedological and biophysiological factors. In spite of these objections field experiments have shown that it is possible to cornpute, with a certain degree of reliability, the total evaporation from rneteorological variables only: net radiation, wind velocity and saturation deficit. These tests refer to growing grass and certain crops. This is an indication that formulas containing only meteorological parameters do permit a realistic estimate of the largest possible actual evaporation from certain biotopes. Such cornputations, combined with a knowledge of the distribution of precipitation amounts, are useful rnainly because they maypoint to the need for irrigation. For 152 Swedish weather stations daily values (for the period1961-78) of potential evapotranspiration have been calculated according to two different formulas. The well-known formulaby Penman and another one by W Johansson have been used (Seeref 10). The rneteorological parameters available and necessary for the calculations are: daily means of air ternperature, windvelocity, cloud amount and water vapour pressure. In addition to these variables snow depth has been used. The cloud amount has served to provide an estimate of the total short wave radiation, using a regression equation. Daily values obtained in this way were tested against the result of direct measurements. The correlation coefficient was found to be 0.8. From the daily values of potential evapotranspiration accordingto Penman and Johansson monthly and annual values were computed as well as means and standard deviations for thewhole period. A comparison between monthly values from the two different equations shows the following. During the vegetation period the two methods give rather similar results. As the formula by Johansson is much easier to handle, it seems to be acceptableto use it for many purposes. During the winter half-year Johansson's formula gives higher values that Penman's. But, and this is important, neither was developed for winter conditions. The formula by Penman is sensitive to the values adopted fort he albedo. Two sets of values have been tried, 0.25 (0.75when the ground is covered by snow) and 0.12 (0.50). Using the lower figures for the albedo leads to an increase of the total evaporation values by as much as 20%, when compared with the values obtained by using the higer figures. The results presented in tables and charts refer to albedo values 0.12 (0.50)