![Page 1: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/1.jpg)
EvaporaciónAgua en estado líquido o sólido que pasa a gas
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La Evaporación en el Ciclo Hidrológico
Evaporacióndesde el mar
Condensación
Precipitación
Evaporación desderíos, lagos y lluvia
Evapotranspiracióndesde vegetación y suelos
Condensación
Precipitación
Advección deaire húmedo y nubes
Escorrentía
Humedad del suelo
Agua subterránea
SueloPercolación
Roca impermeable
Acuífero
Lago
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Evaporación
H2O (l) ⇔ H2O (g)
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Variación estacional de la evaporación
E F M A M J J A S O N D0
50
100
150
200
Evaporación mensual (mm)
E F M A M J J A S O N D0
200
400
600
800
Radiación solar (cal.cm-2.dia-1)
![Page 5: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/5.jpg)
Factores ambientales que condicionan la evaporación• Radiación solar
• Temperatura del aire
• Humedad del aire
• Viento
• Tamaño de la masa de agua
• Salinidad del agua
![Page 6: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/6.jpg)
Radiación solar
• La energía para el cambio de estado de líquido a gaseoso la proporciona la radiación solar
• Otros factores pueden afectar a la magnitud de la evaporación, pero la total de un año es poco variable (±10%) y relacionada con la radiación
• La variación estacional de la radiación se refleja en la evaporación
![Page 7: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/7.jpg)
Temperatura del aire
• El aire frío tomará energía para calentarse y restará energía para evaporación
• El aire caliente tiene una presión de vapor de saturación mayor es y por tanto el déficit de presión de saturación es mayor S = es - e
![Page 8: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/8.jpg)
Humedad del aire
• Cuanto más seco esta el aire, menor es su presión de vapor e, y mayor su déficit de saturación S
![Page 9: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/9.jpg)
Viento
• En ausencia de viento, las capas de aire en contacto con el agua se saturan y el flujo de vapor se reduce
• El viento permite que se mantenga el gradiente de presiones de vapor a favor del cual evapora el agua
![Page 10: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/10.jpg)
Tamaño de la masa de agua
• Cuanto mayor es el volumen de agua, más se retrasa la evaporación respecto a la radiación solar
![Page 11: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/11.jpg)
Salinidad del agua
• La salinidad reduce la presión de vapor de saturación y con ella el déficit de saturación S y la evaporación
• Este efecto es discreto para la salinidad de las aguas superficiales y del mar (~2%)
![Page 12: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/12.jpg)
Estimación de la evaporación
• Fórmulas empíricas
• Balance energético
• Ecuación de Penman
![Page 13: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/13.jpg)
Fórmulas empíricas
• Se basan en la proporcionalidad de la evaporación con el déficit de humedad de la atmósfera
• Se calibran localmente fórmulas del tipo
E = (a + bv) (es - e)
![Page 14: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/14.jpg)
Balance energético
• La evaporación se podría deducir de un balance energético de la masa de agua
Qr radiación netaQad calor de aportado por advecciónQθ incremento de energía del aguaQh convección de calor sensible al aireQe calor absorbido al evaporarse agua
Qr + Qad = Qθ + Qh + Qe
![Page 15: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/15.jpg)
Ecuación de Penman
• Se basa en estimar la evaporación considerando las variables más fáciles de medir que expresan los factores que limitan la evaporación:
• el poder evaporante de la atmósfera
• la disponibilidad energética
• Resulta el enfoque práctico más exacto
![Page 16: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/16.jpg)
Ecuación de Penman
1 Ecuación de Dalton Eo evaporaciónk factor de rugosidad superficialu velocidad del vientoes presión de vapor de saturacióne presión de vapor
kg/(m2.s)
Eo = k.u (es - e)
2 Resistencia a la difusión r densidad del airec calor específico del aireKs constante psicrométrica Ks(P/L)L calor latente de evaporación L(T)
s/m
ra = r.c/ (Ks.L.k.u)
3 Déficit de saturación
hPa
S = es - e
4 Pendiente psicrométrica D pendiente de la curva presión de vapor de saturacion - temperaturaew presión de vapor de saturación a la temperatura de la superficie de agua TsT temperatura del aire
hPa /K
D = (es - ew) / (T - Ts)
![Page 17: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/17.jpg)
Ecuación de Penman
5 Flujo convectivo de calorH flujo convectivo de calor desde la superficie de agua hacia el aire
W/m2
H = r.c (Ts - T) / ra
6 Balance energéticoPara una superficie aisladaRn radiación neta
W/m2
Rn = L. Eo + H
7 Tomando 1 y 2
kg/(m2.s)
Eo = r.c (ew - e) / (Ks . ra . L)
8 De 3 y 4
hPaew - e = (ew - es) + (es - e) = D (Ts - T) + S
![Page 18: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/18.jpg)
Ecuación de Penman
9 Combinando 7 y 8
kg/(m2.s)
Eo = r.c [D(Ts -T) + S] / Ks.L.ra
10 Que es lo mismo que
J.kg/( m4.s2.K)
r.c.D(Ts -T) = Ks.L.Eo. ra - r.c.S
11 De 5 y 10
W/m2
H = [Ks.L. Eo - r.c.S/ ra] / D
12 Ecuación de Penman
Uniendo 6 y 11 W/m2
L. Eo = (D.Rn + r.c.S/ ra) / (D + Ks)
![Page 19: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/19.jpg)
Medición de la Evaporación
![Page 20: Evaporaciónpersonales.upv.es/psoriano/pdf/hidro/H05_Evaporacion.pdfVariación estacional de la evaporación E F M A M J J A S O N D 0 50 100 150 200 Evaporación mensual (mm) E F](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022040201/5e61f3430370d95ae60e5e55/html5/thumbnails/20.jpg)
Evaporímetros de cubeta