Evaporation from soil. How a porous medium affects evaporation. Two stage evaporation.

1. Riccardo Rigon
L’evapotraspirazione
Evaporazione dai suoli
P.Sutton,Tree,1958-TateModern
Riccardo Rigon

2. L’Evapotraspirazione
Riccardo Rigon
Evaporazione dai suoli
• E’ fondamentale la disponibilità d’acqua: l’evaporazione diminuisce
quando il suolo secca. Più profonda è la falda, minore l’evaporazione.
• La tessitura dei suoli è importante. Infatti, per suoli saturi l’evaporazione
non è vincolata. Poi il potenziale di suzione gioca un ruolo fondamentale. I
suoli di tessitura piu’ fine evaporano più lentamente ma più a lungo.
• Il colore dei suoli concorre a determinare l’albedo e quindi a regolare
l’afflusso di energia radiante
• Se i suoli sono vegetati, la vegetazione fa da schermo alla radiazione
solare.
2

3. L’Evapotraspirazione
Riccardo Rigon
Evaporazione dai suoli
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4. L’Evapotraspirazione
Riccardo Rigon
Evaporazione dai suoli
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5. L’Evapotraspirazione
Riccardo Rigon
Evaporazione dai suoli
effetto Kelvin
In presenza di forze capillari non solo nei capillari si misura una pressione
dell’acqua inferiore a quella atmosferica, dovuta alle forze di superficie, ma
anche la pressione di vapore in equilibrio con l’acqua capillare, pv(h), è minore
di quella in equilibrio con l’acqua libera, pv(0).
uw<0
pw=0
pw=0
h pw = 2
cos ✓
r
pv(h)
pv(0)

6. L’Evapotraspirazione
Riccardo Rigon
Evaporazione dai suoli
• Rispetto al caso di acqua libera, dunque, l’evaporazione dai suoli risulta
limitata dalla suzione.
• Tuttavia NON è questa la più grande limitazione al flusso

7. L’Evapotraspirazione
Riccardo Rigon
[41] The ratio between the ‘‘saturated’’ vapor flux F0 to
flux FA from partially dry area equals:
F0
FA
5
ps2pað Þ
pi2pað Þ
5
ps2pið Þ1 pi2pað Þ
pi2pað Þ
511
ps2pið Þ
pi2pað Þ
511
fA
fP
(A5)
to evaporation along the total perimeter of a circular pore,
we have to take into account that only a certain portion of
the pore is contributing to the diffusive vapor flux at periph-
ery. For simplicity, we assume that a pore has three neigh-
bors defined by internal spacing si and one neighbor defined
Figure A1. The components and adaptations of Schl€under’s [1988a, 1988b] model to compute the
evaporation rate from partially dry surfaces. (a) Diffusion from a water-filled pore of radius r (here
shown as dark blue hemisphere) with a three-dimensional vapor flux FP across a hemisphere with radius
imposed by neighbors with dry spacing s. The same vapor flows as one-dimensional flux FA across a
boundary layer of thickness d (in z direction). The two fluxes are driven by vapor pressure difference
between pore (ps) and boundary of pore interaction (pi) and atmosphere (pa). (b) A plane view (x/y plane)
of a cluster of pores (blue) where evaporation from the periphery of a cluster of radius RC is attributed to
area AL (in yellow) assigned to a pore (gray pore). The length of arc b along the boundaries between clus-
ters can be determined by considering that ratios b/(RC 1 SC) and (2r12si)/RC are equal (with cluster
spacing SC and dry spacing si within a cluster).
LEHMANN AND OR: EVAPORATION FROM PATCHY SURFACES

8. L’Evapotraspirazione
Riccardo Rigon
ET =
1
ra + rs
(q (TL) qa)
Evaporazione dai suoli
8
resistenza all’evaporazione
dovuta alla non saturazione
Nell’approccio “standard” la traduzione formale del fenomeno è ottenuta
introducendo una resistenza “in serie” alla resistenza aerodinamica e
mantenendo inalterata la legge di Dalton.

9. L’Evapotraspirazione
Riccardo Rigon
AET = x PET = x ⇥
1
ra
(q0 q)
x( ) = 0.082 + 9.137 2
9.815 3
Evaporazione dai suoli
9
Alternativamente, si diminuisce l’evaporazione “potenziale” con un fattore di
riduzione di solito solo funzione del contenuto d’acqua del suolo.
AfterParlangeatal.,