Suyun sıvı halinden gaz veya buhar haline dönüşmesi sürecidir ve suyun sıvı halinden gaz veya buhar olarak atmosfere iletilmesinin başlıca yoludur.

Benzer belgeler
HİDROLOJİ. Buharlaşma. Yr. Doç. Dr. Mehmet B. Ercan. İnönü Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

Meteoroloji. IX. Hafta: Buharlaşma

BÖLÜM 3 BUHARLAŞMA. Bu kayıpların belirlenmesi özellikle kurak mevsimlerde hidrolojik bakımdan büyük önem taşır.

HİDROJEOLOJİ. Hidrolojik Çevrim Bileşenleri Buharlaşma-Yağış. 2.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

BUHARLAŞMA. Atmosferden yeryüzüne düşen yağışın önemli bir kısmı tutma, buharlaşma ve terleme yoluyla, akış haline geçmeden atmosfere geri döner.

2016 Yılı Buharlaşma Değerlendirmesi

Bahar. Hidroloji. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL Bozok Üniversitesi n aat Mühendisli i Bölümü 1.

SU MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ YRD. DOÇ. DR. FATİH TOSUNOĞLU

UYGULAMALAR BUHARLAŞMA ve TERLEME

HİDROLOJİ Doç.Dr.Emrah DOĞAN

Buharlaşma BUHARLAŞMA 3/28/2017

Hidroloji Disiplinlerarası Bir Bilimdir

METEOROLOJİ. VI. Hafta: Nem

PERKOLASYON İNFİLTRASYON YÜZEYSEL VE YÜZETALTI AKIŞ GEÇİRGENLİK

BİTKİ SU TÜKETİMİ 1. Bitkinin Su İhtiyacı

Zeus tarafından yazıldı. Cumartesi, 09 Ekim :27 - Son Güncelleme Cumartesi, 09 Ekim :53

Transpirasyonun fiziksel yönü evaporasyona benzer ve aşağıdaki şekilde gerçekleşmektedir:

METEOROLOJİ. III. Hafta: Sıcaklık

HİDROLOJİ DERS NOTLARI

METEOROLOJİ SICAKLIK. Havacılık Meteorolojisi Şube Müdürlüğü. İbrahim ÇAMALAN Meteoroloji Mühendisi

HİDROLOJİK DÖNGÜ (Su Döngüsü)

TARIMSAL YAPILAR. Prof. Dr. Metin OLGUN. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

HİDROLOJİ DERS NOTLARI

YAGIŞ-AKIŞ SÜREÇLERİ

Maddeye dışarıdan ısı verilir yada alınırsa maddenin sıcaklığı değişir. Dışarıdan ısı alan maddenin Kinetik Enerjisi dolayısıyla taneciklerinin

METEOROLOJİ. IV. HAFTA: Hava basıncı

12. SINIF KONU ANLATIMI 24 STOMA VE TERLEME (TRANSPİRASYON)

İKLİM ELEMANLARI SICAKLIK

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 2 : KUVVET VE HAREKET

11. BÖLÜM: TOPRAK SUYU

BÖLÜM-1 HİDROLOJİNİN TANIMI VE ÖNEMİ

Suyun yeryüzünde, buharlaşma, yağış, yeraltına süzülme, kaynak ve akarsu olarak tekrar çıkma, bir göl veya denize akma vs gibi hareketlerine su

Sıcaklık (Temperature):

ISI VE SICAKLIK. 1 cal = 4,18 j

HİDROJEOLOJİ. Hidrolojik Çevrim Bileşenleri Akış ve süzülme. 3.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

SU HALDEN HALE G İ RER

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 5 PSİKROMETRİK İŞLEMLERDE ENERJİ VE KÜTLE DENGESİ

Su, yaşam kaynağıdır. Bütün canlıların ağırlıklarının önemli bir kısmını su oluşturur.yeryüzündeki su miktarının yaklaşık % 5 i tatlı sulardır.

SU HALDEN HALE GİRER. Nazife ALTIN. Fen ve Teknoloji

ENERJİ DENKLİKLERİ 1

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

Akışkanların Dinamiği

GAZLAR GAZ KARIŞIMLARI

Maddenin Isı Etkisi İle Değişimi a)isınma-soğuma

Makine Mühendisliği Bölümü Isı Transferi Ara Sınav Soruları. Notlar ve tablolar kapalıdır. Sorular eşit puanlıdır. Süre 90 dakikadır.

BÖLÜM 3. Yrd. Doç.Dr. Erbil Kavcı. Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

ÇAKÜ Orman Fakültesi, Havza Yönetimi ABD 1

GÜNEŞ ENERJĐSĐ IV. BÖLÜM. Prof. Dr. Olcay KINCAY

ATMOSFERDEKİ YAĞIŞA GEÇERİLİR SURUHARI MİKTARININ HESAPLANMASI

Hava Kirliliği Meteorolojisi Prof.Dr.Abdurrahman BAYRAM

7. BÖLÜMLE İLGİLİ ÖRNEK SORULAR

Kimyasal Toprak Sorunları ve Toprak Bozunumu-I

5.SINIF FEN VE TEKNOLOJİ KİMYA KONULARI MADDENİN DEĞİŞMESİ VE TANINMASI

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

Açık hava basıncını ilk defa 1643 yılında, İtalyan bilim adamı Evangelista Torricelli keşfetmiştir. Yaptığı deneylerde Torriçelli Deneyi denmiştir.

Akifer Özellikleri

Ağır Ama Hissedemediğimiz Yük: Basınç

B A S I N Ç ve RÜZGARLAR

TOPRAK SUYU. Toprak Bilgisi Dersi. Prof. Dr. Günay Erpul

5.SINIF FEN TEKNOLOJİ ISI MADDEYİ ETKİLER

1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin dönüşümünde? işareti yerine gelecek sayıyı bulunuz.

Tuzlu Sular (% 97,2) Tatlı Sular (% 2,7) Buzullar (% 77) Yer altı Suları (% 22) Nehirler, Göller (% 1)

EĞİTİM NOTLARI 16 BASINÇLI HAVA HATLARI BASINÇLI HAVA HATLARI

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası

NEMLİLİK VE YAĞIŞ Su Döngüsü: döngüsü NEMLİLİK nem

Havacılık Meteorolojisi Ders Notları. 7. Yağış

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞĐŞĐM ÜNĐTE 5 : MADDENĐN HALLERĐ VE ISI

BÖLÜM-3 BUHARLAŞMA (EVAPORATION)

Su ve çevrenin canlılar için uygunluğu

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

KARARLI HAL ISI İLETİMİ. Dr. Hülya ÇAKMAK Gıda Mühendisliği Bölümü

ISI Mühendisliği İçindekiler

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

SU YAPILARI. Sulama ve Kurutma. 9.Hafta. Prof.Dr. N.Nur ÖZYURT

TERMAL ve ENERJİ MÜHENDİSLİĞİ. Rıdvan YAKUT

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

Gaz hali genel olarak molekül ve atomların birbirinden uzak olduğu ve çok hızlı hareket ettiği bir haldir.

ISI NEDİR? Isı bir enerji çeşidi olduğu için enerji birimleriyle ölçülür. HÜSEYİN DEMİRBAŞ

SORULAR VE ÇÖZÜMLER. Adı- Soyadı : Fakülte No :

O )molekül ağırlığı 18 g/mol ve 1g suyun kapladığı hacimde

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Bölüm 4 BİNALARDA ISITMA SİSTEMİ PROJELENDİRİLMESİNE ESAS ISI GEREKSİNİMİ HESABI (TS 2164)

MADDENİN DEĞİŞİMİ VE TANINMASI

INM 305 Zemin Mekaniği

6. Kütlesi 600 g ve öz ısısı c=0,3 cal/g.c olan cismin sıcaklığı 45 C den 75 C ye çıkarmak için gerekli ısı nedir?

SDÜ ZİRAAT FAKÜLTESİ METEOROLOJİ DERSİ

ERİME DONMA KAYNAMA YOĞUNLAŞMA SÜBLİNLEŞME

TÜRKİYE NİN İKLİMİ. Türkiye nin İklimini Etkileyen Faktörler :

Termodinamik İdeal Gazlar Isı ve Termodinamiğin 1. Yasası

- Su hayatsal olaylar - Çözücü - Taşıyıcı - ph tamponlaması - Fotosentez - Mineral madde alınımı - YAĞIŞLAR

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

Isı ve sıcaklık arasındaki fark : Isı ve sıcaklık birbiriyle bağlantılı fakat aynı olmayan iki kavramdır.

kalkerli-kumlu, besin maddelerince zengin, PH sı 6-8

MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ. Nazife ALTIN Bayburt Üniversitesi, Eğitim Fakültesi

Bölüm 2: Akışkanların özellikleri. Doç. Dr. Tahsin Engin Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON-2

Transkript:

Buharlaşma Suyun sıvı halinden gaz veya buhar haline dönüşmesi sürecidir ve suyun sıvı halinden gaz veya buhar olarak atmosfere iletilmesinin başlıca yoludur. Atmosferdeki nemin yaklaşık % 90 nı okyanuslar, denizler, göllerden; geri kalan % 10 u ise bitki yüzeyindeki buharlaşmadan meydana gelir. Küresel ölçekte, buharlaşan su miktarı ile yağış olarak düşen su miktarı yaklaşık olarak aynıdır olsa da coğrafik olarak değişir.

Suyun sıvı halden haz halien geçmesine buharlaşma(evaporasyon) denir. Su yüzeyindeki moleküller yeterli bir kinetik enerji kazandıkları zaman havaya fırlarlar. Su yüzeyi yakınlarında sürekli olarak sudan havaya, havadan suya geçen moleküllere rastlanır. Sudan havaya geçen moleküllerin sayısı daha fazla ise buharlaşma olduğu kabul edilir. Havanın buhar basıncı Doygun buhar basıncı Kaynak: Bayazıt, 1995

Buharlaşma + Terleme, Sıcaklık ve Rüzgar Etkileri Buharlaşma, yeryüzündeki sıvı haldeki suyun (su kütleleri, zemin ve bitki yüzeyleri) gaz haline geçerek atmosfere geri dönmesini ifade eden süreç. Terleme, bitki yaprak gözeneklerinden buharlaşarak atmosfere geri dönen su buharı akısı. Her iki süreci bir arada ifade etmek için kullanılan evapotranspirasyon (ET) terimi hem buharlaşma hemde terleme süreçlerindeki toplam buhar akısıdır. Terleme bitki büyümesi ile alakalıdır. Toplam ET, tüketici su kullanımını ifade eder. Yağışın akışa dönüşüm sürecinde önemli bir su kaybını gösterir. Su haznelerinden eksilen suyu, havza su potansiyelini, toprak nem değişimini, ve bitki su kullanımını etkiler --- havza su bütçe çalışmaları

ET Kayıpları ET kayıpları, aylık, mevsimlik yada yıllık dönemler dikkate alındığında önemli büyüklüklere ulaşmaktadır. Snow Cloud Precipitation Rain Cloud Wind Cloud Rain Örneğin dünya genelindeki hidrolojik çevrim dikkate alındığında yeryüzüne düşen yağışların yaklaşık %60-70 kadarı buharlaşma ve terleme yoluyla atmosfere geri dönmektedir (McMahon vd, 2013). Yarı-kurak iklim kuşağında (Akdeniz) yer alan ülkemiz içinde buharlaşma kayıpları önemlidir ve yaklaşık olarak ortalama %65 mertebesindedir. Snow Storage Infiltration Percolation Water table Evaporation from land Interflow Deep Percolation Surface flow Groundwater flow Bed Rock Transpiration Evap. Lake Figure 1.1 The hydrologic cycle GW flow Evaporation Solar Radiation Sea

Buharlaşmayı Etkileyen Faktörler Buharlaşma şiddeti meteorolojik faktörlere ve buharlaşma yüzeyinin durumuna bağlı olarak değişir. nem -Meteorolojik faktörler: Güneş radyasyonu, rüzgar hızı, havanın miktarı, sıcaklık ve atmosfer basıncı (diğer meteorolojik faktörler sabit tutulduğunda, rüzgar daki %10 luk değişim, buharlaşma miktarında %1-3 lük değişim; sıcaklık çift etkiye sahiptir) -Buharlaşma yüzeyi: yağışa açık bütün yüzeyler-- şiddet f(yüzeyin su ve enerji miktarı), sıvı suyun sıcaklığı, tuzluluğu, yüzeyin hava direç özellikleri, yüzeyin enerji özellikleri. (tuzluluk buharlaşmayla ters orantılıdır, tuz oranındaki %1 lik artış, buharlaşma da %1 lik azalmaya sebep olur)

Buharlaşmaya miktarı çeşitli etkenlere bağlıdır; 1. Buharlaşma miktarı su yüzeyindeki buhar basıncıyla suyun üstündeki havanın buhar basıncının arasındaki fark ile orantılıdır. Suyun sıcaklığı artıkça; moleküllerin hızları artar, yüzeysel gerilim azalır ve doymuş havadaki nem miktarı (su yüzeyindeki buhar basıncı) artacağından buharlaşma kolaylaşır. 2. Havanın hareketi: Buharlaşmanın devamı için doygun hale gelen suyun üstündeki havanın su yüzeyinden uzaklaşması gerekir. Bu da havanın hareketi ile mümkündür. 3. Enerji: Su moleküllerinin hızlarını artırarak buharlaşmayı sağlamak için enerji gereklidir. 1 gr suyun buharlaşması için 539-597 kalori enerjiye ihtiyaç vardır. 4. Suda erimiş tuzlar buharlaşmayı azaltır. Bu azalma %1 kadardır. 5. Su yüzeyinde çok ince (monomoleküler) bir kimyasal film oluşturarak buharlaşmayı azaltmak mümkün olabilir. 6. Su derinliği de mevsimlik buharlaşma miktarı üzerine etkisi olmaktadır. 7. Hava basıncı azaldıkça buharlaşma artar.

Buharlaşma Şiddeti Buharlaşma sırasında açık su yüzeyi ile temas halindeki hava arasında iki yönlü su transferi vardır. Bunlar, havadaki su moleküllerinin buhar basıncına bağlı olarak yoğuşup yüzeye geçişi (yakalama oranı) ve yüzeydeki su moleküllerinin sıcaklık etkisiyle gaz haline geçerek buharlaşmasıdır (kaynama oranı). Bu iki yönlü moleküler hareketin net farkı buharlaşma şiddeti dir. Buharlaşma, yüzeyin nem içeriğine, yüzeyin sahip olduğu net ısı enerjisine ve yüzeyle temas halinde bulunan havanın rüzgar hızı, buhar basıncı ve sıcaklık faktörlerine bağlıdır. E = (Nem e bağımlı Yakalama Oranı) (Sıcaklığa bağımlı Kaynama Oranı) ÖRN: Günlük ortalama enerji (net radyasyon) miktarı 150 W/m 2 ; ortalama sıcaklık 20 o C, su eşdeğerine dönüştür: l = 2.501-0.002361 T (MJ/kg T o C) Gizli buharlaşma ısı akısı Gizli ısı, l = 2.501-0.002361x (20) = 2.454 MJ/kg T o C 150 W m-2 = 150 J s-1 m-2 = (150x24x60x60) J d-1 m-2 =12.96 MJ m-2 d-1 =(12.96/ l) kg m-2 d-1 =5.28 kg m -2 d -1 = 5.28 mm d -1 (r w = 1000 kg m -3 )

Buharlaşma İki oran birbirine eşit olduğunda, buharlaşma durur ve hava doymus olur. Bu durumda, havanın doymus buhar basıncı sıcaklığa bağlı olarak: Tdew, çiğ noktası sıcaklığı (sabit basınçta havanın soğutularak doygun hale gelmesi) D, buhar basıncı kısıtlığı (e sat -e) (kpa) RH, nisbi nem (e/e sat ) (%) Özgül nem (q), 0.622 e/p (kg/kg) e, P; gerçek buhar basıncı ve hava basıncı

Göllerde Su Derinliğinin Su Yüzeyinden Buharlaşmaya Etkisi Sığ göllerde kışın gölün her tarafı 0ºC ye kadar düşebilir. 4ºC sıcaklıktaki su kütleleri dibe çöker. İlkbaharda ise gölün yüzeyi ısınır ve 4ºC sıcaklığa ulaşınca dibe çöker. Bu durumda tüm göl suyu karışır. Sonbaharda ise bu durumun tersi nedeniyle tüm su gene karışır. Bu nedenle suyun ısınması ve soğuması hava sıcaklığı değişimlerini kısa bir zaman farkı ile takip eder.

Göllerde Su Derinliğinin Su Yüzeyinden Buharlaşmaya Etkisi Derin göllerin ısınması çok daha fazla enerji gerektirmektedir ve 60 metreden daha derin kısımlar genellikle her mevsim 4ºC civarında kalabilmektedir. Bu nedenle suyun ısınması ve soğuması uzun sürer ve hava sıcaklığını önemli bir zaman farkı ile takip eder. Su sıcaklığı yazın hava sıcaklığından daha düşük, kışın ise daha yüksek olmaktadır.

Göllerde Su Derinliğinin Su Yüzeyinden Buharlaşmaya Etkisi Kaynak: Muslu, 1993

Serbest Su Yüzeyinden Buharlaşmanın Hesaplanması Üç yöntem Su dengesi yöntemi Isı dengesi yöntemi Kütle taşınımı yöntemi

Su Dengesi Yöntemi X Y ΔS X Y ΔS Sisteme giren su Sistemden çıkan su Sistemdeki su hacmi değişimi Yağış X Buharlaşma Y Sistemdeki su hacminin değişimi P Q Q E Q Q G, R G,G Ç,R Ç, G ΔS Sisteme giren akış Sisteme giren yeraltı suyu akışı Sistemden çıkan akış Sistemden çıkan yeraltı suyu akışı

Yağış P Su Dengesi Yöntemi Q Q E Q Q G, R G,G Buharlaşma Ç,R Ç, G Sistemdeki su hacminin değişimi ΔS Sisteme giren akış Sisteme giren yeraltı suyu akışı Sistemden çıkan akış Sistemden çıkan yeraltı suyu akışı Denklem n yıl için yazılıp, daha sonra yıl üzerinden ortalama alındığında; ΔS, Q G,G ve Q Ç,G sıfır alınabilir. E P Q Q G, R Ç,R

Yağış P Su Dengesi Yöntemi Q Q E Q Q G, R G,G Buharlaşma Ç,R Ç, G Sistemdeki su hacminin değişimi ΔS Sisteme giren akış Sisteme giren yeraltı suyu akışı Sistemden çıkan akış Sistemden çıkan yeraltı suyu akışı Denklem kısa bir süre için yazılmak istenirse, ΔS, Q G,G ve Q Ç,G belirlenmelidir. Bunların belirlenmesi kolay değildir. Bir çözüm, ΔS, Q G,G ve Q Ç,G bileşenlerinin sıfıra mümkün olduğunca yakın olmalarını sağlayan zaman aralıkları ile çalışmaktır. Buna göre hidrolojik yıl tanımlanır.

Enerji Dengesi Yöntemi Bu yöntemde, güneş ışığı ile yeryüzüne ulaşan ısı enerjisinin; Su kütlesinin sıcaklığını arttıran Buharlaşmada harcanan (buharlaşma ısı çeker) İletim ile atmosfere dönen Yansıma ile atmosfere dönen Su kütlesinden dışarı çıkan ısı enerjilerinin toplamına eşit olduğu ifade edilmektedir.

Enerji Dengesi Yöntemi Bu yöntemde, güneş ışığı ile yeryüzüne ulaşan ısı enerjisinin; Uzaydan gelen güneş ışığı (Angot değeri)

Enerji Dengesi Yöntemi Yeryüzünü ısıtan enerji Uzaya ışıma ile verilen ısı enerjisi Yansıma katsayısı H R R I B R I R C r R C Zeminde tutulan ısı enerjisi Suyu buharlaştıran ısı enerjisi Yeryüzüne ulaşabilen ısı enerjisi Yeryüzünden yansıyan ısı enerjisi H D Suyun depoladığı ısı enerjisi E ' 0 K İletim (kondüksiyon) ile atmosfere verilen ısı enerjisi

H D Suyun depoladığı ısı enerjisi Enerji Dengesi Yöntemi Suyu buharlaştıran ısı enerjisi E H D E ' 1 0 6 10 4 p 0 T e ' 0 K İletim (kondüksiyon) ile atmosfere verilen ısı enerjisi w w T e a a K E ' 0 Bowen oranı p 0 : Atmosfer basıncı (kg/cm 2 ) T w : Suyun sıcaklığı (ºC) T a : Havanın sıcaklığı (ºC) e w : Suyun buhar basıncı (kg/cm 2 ) e a : Havanın buhar basıncı (kg/cm 2 ) E 0 enerjisinden buharlaşan suyun yüksekliği hesaplanabilir.

Su Yüzeyinden Buharlaşmanın Penman Teorisi ile Hesabı Penman teorisi ile nispeten kolay elde edilen meteorolojik veriler kullanılarak serbest su yüzeyinden buharlaşma hesaplanabilir. Yeryüzünü ısıtan enerji H Uzaya ışıma ile verilen ısı enerjisi R R I B Zemini ısıtan ısı enerjisi ngot değerleri (kalori/cm 2 /gün) R C R A Angot değeri erleri (kalori/cm 2 /gün) 0,2 Güneşli saatlerin toplamı n 0,48 D Gündüz süresi R I Yeryüzüne ulaşabilen ısı enerjisi R C Yeryüzünden yansıyan ısı enerjisi r R C Yansıma katsayısı (albedo)

Su Yüzeyinden Buharlaşmanın Penman Teorisi ile Hesabı Angot değerleri (kalori/cm 2 /gün)

R Su Yüzeyinden Buharlaşmanın Penman B 117,4 10 Uzaya ışıma ile verilen ısı enerjisi ri (kalori/cm 2 /gün) R C R A 0,2 ri (kalori/cm 2 /gün) H R A 117,4 10 9 1 0,06 Teorisi ile Hesabı T 4 A Yeryüzünün mutlak sıcaklığı (ºKelvin) n 0,48 D 9 T 0,2 4 A 0,47 0,077 e 0,2 0,8 RI H RC r R R I R B n 0,48 D 0,47 0,077 e 0,2 0,8 C Gerçek buhar basıncı (mmhg) n D n D

Kütle Taşınımı Yöntemi ile Su Yüzeyinden Buharlaşmanın Hesabı

Su Yüzeyinden Buharlaşmanın a) Zemin üzerinde b) Zemine gömülü c) Yüzücü Ölçülmesi Serbest su yüzeyindeki buharlaşma, tavalar (leğenler) ile ölçülür. Diğerlerinden daha kararlı sonuçlar verdiği için en çok (a) tipi buharlaşma tavası kullanılır.

Su Yüzeyinden Buharlaşmanın Ölçülmesi

Su Yüzeyinden Buharlaşmanın Ölçülmesi Serbest su yüzeyindeki buharlaşma ile tavadaki buharlaşma arasında bir katsayı vardır. Zemin üzerindeki buharlaşma tavaları (a tipi) için bu katsayı yaklaşık olarak 0,7 alınabilir.

Zeminden Buharlaşma Su yüzeyinden buharlaşmaya benzer, ancak su moleküllerinin aşması gereken direnç daha büyüktür. Yeraltı suyu seviyesi yüksek ve zemin geçirgense çok olur. Zemin geçirgenliği düşükse ve yeraltı suyu seviyesi zeminden 1,5 m ya da daha aşağıda ise ihmal edilebilecek kadar azalabilir. Çıplak zeminde, bitki örtüsü olan zemindekinden daha yüksektir.

Zeminden Buharlaşmanın Ölçülmesi Lizimetre denilen aletle ölçülür. Lizimetre üzerinden su dengesi hesabı yapılarak buharlaşma bulunur. Yağış Buharlaşma Su muhtevasındaki değişim P Q G E Q Ç ΔD Eklenen su Drene olan su İki çeşit lizimetre vardır: - Tartılamayan (ΔD bulunamaz) - Tartılabilen (ΔD bulunabilir) Lizimetrelerin alanı en az 1 m 2 ve derinliği en az 1,5-2 m olmalıdır. Eğimli yerler lizimetreler için uygun değildir.

Tartılamayan Lizimetre Muslu, 1993

Muslu, 1993 Tartılabilen Lizimetre

Terleme (Transpirasyon) Bitkilerin bünyelerindeki suyu atmosfere su buharı olarak vermeleri olayıdır. Buharlaşmayı etkileyen meteorolojik değişkenler, terlemeyi de etkiler. Gece saatlerinde olmaz.

Terlemeyi Etkileyen Fiziksel Faktörler Yeraltı suyu seviyesi Zeminin nem muhtevası Bitkinin yetişme zamanı Bitkinin yaprak miktarı ve özellikleri

Evapotranspirasyon Buharlaşma ile terlemenin toplamıdır. Zeminden atmosfere doğru olan toplam su kaybıdır. Evapotranspirasyon = Buharlaşma + Terleme

Potansiyel ve Gerçek Evapotranspirasyon!!! VAROLMAYAN SU KAYBEDİLEMEZ!!! Yeterli zemin nemi varsa (zemin nemi su kaybı için sınırlayıcı değilse), mevcut koşullarda olabilecek evapotranspirasyona potansiyel evapotranspirasyon denir. Gerçek evapotranspirasyon yeterli zemin nemi yoksa, potansiyel evapotranspirasyondan daha düşük olabilir.

Mühendislik Hidrolojisinde Buharlaşma Tahminleri İki-adımlı tahmin yaklaşımı kullanılır: Adım 1: Su kısıtlığının olmadığı ve iyi tanımlanmış bir yüzey de uygun bir standart oran tahmin edilir. Adım 2: Su kısıtlığı ve farklı bitki türleri için standart orana yaklaşık düzeltme yapılır. Buharlaşma (E) = (Bitki/toprak bağımlı Faktörler)x(Standart Oran) Standart Buharlaşma Oranı, meteorolojik değişkenlerin kayıtlarında çevre yüzey örtüsü (değişebilir) etkisinin ihmal edildiği kurgusal, idealleştirilmiş oranlardır.

Standart Oranlar: Buharlaşma Tahminleri Potansiyel Buharlaşma, E o : Mevcut meteorolojik şartlar altında kurgulanmış bir geniş alanlı açık su yüzeyinden birim zaman, birim alandan buharlaşan su miktarıdır. Referans Bitki Buharlaşması, E RC : 0.12 m sabit yükseklikli, 0.23 yüzey yansıma oranlı, ve 69 s/m yüzey direnci ile tanımlanmış çim bitkisi yüzeyinden olan buharlaşma oranıdır. E iyi-sulanmış gerçek = K CO. E RC ; K co potansiyel bitki büyüme katsayısı E gerçek = K(Q). K CO. E RC ; K(Q) bitki kök derinliğindeki toprak nem miktarı katsayısı

Buharlaşma Tahminleri Su dengesi (süreklilik denklemi): P = λe R yuzey R yeraltı ΔS Enerji dengesi: R n = H + λe +G + P Hissedilebilir ısı akışı: H T s T r a r r c p Buharlaşma ısı akışı: le e* Ts e rs ra r rc p r a : hava-mekanik direnç (s/m) (5-20 s/m) r s : bitki yüzey direnci (s/m) (50-150 s/m) r a, r s : yüzey pürüzlülük uzunluğu (z o ) ile ters orantılıdır. Rn, net radyasyon; G, toprak ısı akışı

Buharlaşma Tahminleri Enerji denge denklemi ve ısı akışları bir arada kullanılarak potansiyel ET hesaplamak için Penman-Monteith modeli elde edilmektedir: Penman-Monteith aerodinamik direncin tanımlanabildiği hertürlü nemli ve bitki ile kaplı yüzeylerden gerçekleşen potansiyel evapotranspirasyonu vermektedir. r s = 0, acık su yüzeylerinden olan potansiyel buharlaşma (Penman).

Buharlaşma tahminleri Aerodinamik direnç (r a ), toprak, su yada bitki içindeki su buharı yada hissedilebilir ısı kaynağı ve meteorolojik ölçümlerim yapıldığı hemen üstündeki bir atmosfer seviyesi arasında ki deşimleri tanımlar. CH (Değişim) = 1/r a Aşağıdakilere bağlı olarak değişir: r a = 4.72 ln(z m /z o )/1+0.53U - rüzgar hızı - yüzeyin pürüzlülüğü - eğer mevcut ise bitki uzunluğu

Buharlaşma tahminleri

Buharlaşma tahminleri

Buharlaşma tahminleri Blaney Criddle (sıcaklık-temelli potansiyel ET): ET ref = p (1.8T ort + 32)/100 p= aylık gündüz saatleri (yılın yüzdelik dilimi olarak) T ort = aylık ortalama sıcaklık Farklı bitki türleri ve yüzeyler için ET değerleri referans ET nin bitki katsayısı ile çarpılması suretiyle hesaplanır. ET kayıplarının farklı atmosferik koşullara bağlı bölgelerde gerçekleşen ET değerlerinin karşılaştırılmasına imkan tanır. Bu yöntem yardımıyla farklı coğrafya ve meteorolojik koşullar altında referans bitkinin ET kayıpları kıyaslanabilir olacaktır. Sulama alanlarında sulama suyu ihtiyacı hesabı için uluslararası geçerliliği olan bir yöntemdir.

Buharlaşma Ölçümleri Buharlaşma tavaları (US Weather Bureau A Sınıfı): galveniz demir, 122 cm çap, 25.4 cm derinlik, ve 20 cm derinliğe kadar su doldurulur, günlük ölçümler Su derinliği yada miktarı olçülür Tava buharlaşma fiziği ve göllerden yada referans bitkiden buharlaşma arasında benzerlik olduğu varsaylır. Temsili olmayan enerji dengesinden dolayı tava buharlaşmaları genelde göl yada bitkilerden olan buharlaşmadan daha fazladır: - galvaniz demirin alt ve kenarlarından ısı iletimi - daha sıcak havadan serin su yüzeyine ilave enerji taşınımı

Tava Buharlaşması