Penman式の解説

１．Penman式

２．空気力学項

３．熱収支項

４．FAOの作物蒸発散量の算定指針

５．純放射量の推定方法

Penman式

))(( 2 asa eeufl

SEp

：温度－飽和水蒸気圧曲線の勾配γ ：乾湿計定数Ｓ ：純放射量l ：水の蒸発潜熱f (u2) ：風速関数u2 ：風速（高さ2m）

esa ：飽和水蒸気圧

es ：水蒸気圧

熱収支法と空気力学法の組み合わせ

Penman式

Penman式

))(( 2 asa eeufl

SEp

熱収支項 空気力学項

Penman式の解説

１．Penman式

２．空気力学項

３．熱収支項

４．FAOの作物蒸発散量の算定指針

５．純放射量の推定方法

esa

飽和水蒸気

気温に対する大気が水蒸気を含みえる最大の水蒸気圧で，気温の関数として表される。

esa

t

ea

水蒸気

大気圧全体の中で、水蒸気によって占められる圧力（分圧）。

飽和水蒸気圧に相対湿度を乗じて求めることができる。

esaea

t

この比が相対湿度RH=（ea/esa）×100

Δ

温度飽和水蒸気圧曲線の勾配

気温に対する飽和水蒸気圧曲線の勾配で，気温の関数として表される。

esa

ea

t

γ

乾湿計定数

潜熱エネルギーと顕熱エネルギーを変換する定数であり，大気圧・気温の関数として表される。一般には0.66hPa／℃として扱って良い。

風速 uH

風速 u2

風速測定高度（m)

2m高度の風速への変換係数

風速関数 f(u)

z

E=f(u2)(esa-ea)

esa

t

f(u2)(esa-ea)

))(( 2 asa eeuf

Penman式の解説

１．Penman式

２．空気力学項

３．熱収支項

４．FAOの作物蒸発散量の算定指針

５．純放射量の推定方法

l

水の蒸発潜熱

水を蒸発させるために必要なエネルギーであり，気温の関数として算定できる。約2.5MJ/kgあるいは600cal/g。

多量のエネルギーが水蒸気と共に輸送される。

顕熱フラックス

地中熱フラックス

潜熱フラックス

S

純放射量

表面における短波放射と長波放射の収支であり，日照時間（日射量），気温，湿度の関数として算定される。

Rs

αRs

Ld

Lu

放射収支

S短波放射長波放射

純放射＝放射収支

Rs

αRs

Ld

Lu

熱収支

Rn

HlET

G

C

Rn

HlET

G

C

S

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１．Penman式

２．空気力学項

３．熱収支項

４．FAOの作物蒸発散量の算定指針

５．純放射量の推定方法

1977

Penman

Pan

Radiation

Temperature

1998

Penman-Monteith

h=0.12 (m)

rs=70 (s/m)

ra=208 / u2 (s/m)

ETo → Etc → ETc adj

Kcb

KsKcb+Ke

FAO

宇宙空間

作物係数

FAO

KsKcb+K

e

ストレス係数Ks、土壌面蒸発係数Ke

FAO

係数の変化

FAO

土壌水分の減少

FAO

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１．Penman式

２．空気力学項

３．熱収支項

４．FAOの作物蒸発散量の算定指針

５．純放射量の推定方法

波長（μ ｍ）

放射スペクトル（kW/m2 /μm）

大気圏外

海水面大気路程 1.5

太陽放射6000K

coscossinsinsin1000000

86400

)/( 2 oo

o

oa

dd

SQ

宇宙空間

大気外水平面日射量

do=1AU=1.496×108km

4月4日頃

1月3日頃

10月5日頃

7月4日頃1.017AU 0.983AU

地球ｰ太陽間距離

So･4πdo2=S1･4πd12=S2･4πd22

d1

d2

S1

S0

S2

d0

d0=1AU

d0：平均距離

S0=1,367W/m2

S0：太陽定数

2/ o

o

dd

SS

地球ｰ太陽間距離と日射量

太陽赤緯δ=-23.5ﾟ～23.5ﾟ

春分(3月20～21日)δ=0ﾟ

秋分(9月22～23日)δ=0ﾟ

冬至(12月21～22日)δ=-23.5ﾟ

夏至(6月21～22日)δ=23.5ﾟ

太陽赤緯

Sh･Ah=Sd･Ad

Sh=Sd･(Ad /Ah)=Sd･sinh

Sd

Sh

Ah

Ad

h

天頂

太陽高度と水平面日射量

rad)(0

hr)(0

rad)(3/20 rad)(3/20

hr)(80 hr)(80

00:1200am:12

00:4am00:4 00:20pm00:8

)hr(16N

時角と日没時角

大気外水平面日射量（

MJ/m

2)

月

FAO(1998)から抜粋

大気外水平面日射量

月

FAO(1998)から抜粋

可照時間（

hr/

day)

可照時間