Übungsaufgaben zu Kapitel 5 - Verdunstung

Aufgabe 5.1

Für ein Einzugsgebiet der Lahn am Pegel Ofleiden (AE = 317 km2) sind die folgenden mittleren Monatswerte in mm gegeben:

Die Gebietsverdunstung hET soll proportional zu diesen Werten angenommen werden.

Monat Nov Dez Jan Feb März Apr Mai Jun Jul Aug Sept Okt
hN 71 83 59 52 53 62 65 83 84 90 63 68
hQ 29 54 45 40 38 32 20 15 17 15 16 22
                         
hEvap 31 18 15 12 30 60 95 115 113 100 68 43
hET                        
hS                        
hS                        
  1. Wie groß ist die tatsächliche Gebietsverdunstung hET im mittleren WWJ (langjährige Reihe, Wasserwirtschaftsjahre) und warum ist sie kleiner als die im Evaporimeter/Verdunstungskessel gemessene potentielle Verdunstung hEvap?
  2. Bestimmen Sie Monatswerte der Gebietsverdunstung hET.
  3. Bestimmen Sie die Monatswerte der Wasservorratsänderung im Einzugsgebiet ∆hS und den Wasservorrat hS über dem niedrigsten Stand. Wie groß ist die max. Schwankungsbreite im gegebenen mittleren Jahr in mm und in hm3?

(alle mm-Werte sind auf ganze zu runden!)

Aufgabe 5.2

Berechnen Sie die Verdunstungs-Jahressumme mit dem Verfahren von Renger & Wessolek (1990) für einen grundwasserfernen Sandstandort mit Nadelwald.

Gegeben: Sommerniederschlag, Summe 01.04. bis 30.09. (Pso) = 320 mm
Winterniederschlag: 280 mm
ETpHaude = 550 mm
pflanzenverfügbare Wassermenge im Boden: 100 mm

Aufgabe 5.3

Beschreiben Sie den Berechnungsansatz zur Ermittlung der Gebietsverdunstung unter Verwendung von homogenen Teilflächen und dem Penman-Monteith-Berechnungsansatz!

Was ist der aerodynamische Widerstand ra und welche Größenordnungen nimmt dieser an?

Nennen Sie das Minimalkonzept einer Messstation zur Verdunstungsbestimmung nach Haude sowie nach Penman (Messgrößen, Standort, Ausstattung, Wartung und Auswertung)!

Abb.: Klimastation zur Bestimmung der Verdunstung. Aus dem Katalog der Firma Thies.

Aufgabe 5.4

Erläutern Sie die globale Verteilung der Verdunstungshöhen anhand des Diagramms.

Aufgabe 5.5

Ein wägbares Lysimeter mit einer Oberfläche von 2 m² hat an einem Frühsommertag die folgenden Werte gemessen:

Wie groß war die tägliche Verdunstungshöhe in mm? Um welche Verdunstung handelt es sich?

Aufgabe 5.6

Es ist die monatliche Verdunstungshöhe für einen Standort nach dem Penman Verfahren unter Verwendung der folgenden Daten zu bestimmen:

Monatsmittel T = 20,0°C; Luftfeuchte U = 50%; Windgeschwindigkeit in 2 m Höhe v2 = 3,0 m/s; Sonnenscheindauer S = 8,0 h/d; Albedo der Wasseroberfläche a = 0,05; R0 = 482 W m-2.

Überlegen Sie, wie die für den Standort berechnete Verdunstungshöhe gegebenenfalls regionalisiert werden kann?

Aufgabe 5.7

Wie hoch liegen die Verdunstungshöhen in tropischen Meeresgebieten und in den tropischen Landflächen? Wie können Sie diese maximalen Werte begründen?