Verdunstung und Tau als Glieder des Wärmehaushalts

Zusammenfassung

Verdunstung und Taubildung einer nassen frei exponierten Oberfläche lassen sich als Summe zweier Terme

$$W = W_S + W_V = - \omega _S (S + B) - \omega _V \alpha _L (1 - \varphi )$$

darstellen, die beide (über ω_S, ω_V) mit steigender Temperatur wachsen. Der erste (StrahlungsanteilW _S) ist der um den Wärmestrom aus dem KörperB vermehrten StrahlungsbilanzS proportional, der zweite (Ventilations-Feuchte-AnteilW _V) dem Produkt aus der Wärmeübergangszahl α_L und dem relativen Sättigungsdefizit l-φ.

Neben das Sättigungsdefizit der Luft, das bisher oft ausschließlich als Ursache der Verdunstung betrachtet wurde, tritt als mindestens gleichberechtigter Faktor die Energiezufuhr durch die Strahlung. In der Verdunstungssumme des Jahres und insbesondere der Vegetationsperiode übertrifft der Strahlungsanteil den Ventilations-Feuchte-Anteil erheblich. Man kann also nicht erwarten, daß sich ein Gesetz, welches diekausalen Zusammenhänge zwischen der Verdunstung und den meteorologischen Parametern beschreibt, als einfache Produktformel darstellen läßt, die zudem die Strahlung nicht enthält. Verdunstungsmessungen mit den üblichen Evaporimetern heben den Ventilations-Feuchte-Anteil in unnatürlicher Weise hervor. Dies trifft auch für Laboratoriumsmessungen an Pflanzen zu, da in diesen Fällen die bei der natürlichen Transpiration entscheidende Strahlung meist ausgeschaltet ist.

Da der Ventilations-Feuchte-Anteil immer den Charakter einer Verdunstung hat, muß bei Taubildung der Strahlungsanteil überwiegen. Er führt zu einer energetischen Grenze für die Taumenge, die für mitteleuropäische Verhältnisse bei 0,7 mm je Nacht liegt. Die Nichtbeachtung der energetischen Verhältnisse hat zu Trugschlüssen geführt, die kurz besprochen werden.

Die Gesetzmäßigkeiten der Verdunstung und der Taubildung wird man nur dann erfolgreich untersuchen können wenn man ihre Rolle als Glieder des Wärmehaushalts, d. h. ihre energetische Seite nicht übersieht.