Actual evapotranspiration (AET) in the Suyeong-gu was estimated and correlations between AET and meteorological factors were analyzed. The study area was Suyeong-gu lay at the east longitude $129^{\circ}$ 05' 40" ~ 129$^{\circ}$ 08' 08" and north latitude $35^{\circ}$ 07' 59" ~ $35^{\circ}$ 11' 01". The Kumryun mountain, the Bae mountain, the Suyeong river and the Suyeong bay are located on west, north, northeaster and south side in the study area, respectively. AET was estimated using precipitation (P), potential evapotranspiration (PET) and plant-available water coefficient. Meteorological factors to estimate PET were air temperature, dewpoint temperature, atmospheric pressure, duration of sunshine and mean wind speed (MWS). PET and AET were estimated by a method of Allen et al. (1998) and Zhang et al. (2001), respectively. PET was the highest value (564.45 mm/yr) in 2002 year, while it was the lowest value (449.95 mm/yr) in 2003 year. AET was estimated highest value (554.14 mm/yr) in 2002 year and lowest value (427.91 mm/yr) in 2003 year. Variations of PET and AET were similar. The linear regression function of AET as PET using monthly data was AET=0.87$\times$PET+3.52 and coefficient of determination was high, 0.75. In order to analyze relationship between the evapotranspiration and meteorological factors, correlation analysis using monthly data were accomplished. Correlation coefficient of AET-PET was 0.96 high, but they of AET-P and PET-P were very low. Correlation coefficients of AET-MWS and PET-MWS were 0.67 and 0.73, respectively. Thus, correlation between evapotranspiration and MWS was the highest among meteorological factors in Suyong-gu. This means that meteorological factor to powerfully effect for the variation of evapotranspiration was MWS. The linear regression function of AET as MWS was AET=84.73$\times$MWS+223.05 and coefficient of determination was 0.54. The linear regression function of PET as MWS was PET=83.83$\times$MWS+203.62 and coefficient of determination was 0.45.
This paper describes the use of spatial interpolation for estimating seasonal crop potential evapotranspiration (PET) and irrigation water requirement in unmeasured evaporation gage stations within Edwards Aquifer, Texas using GIS. The Edwards Aquifer area has insufficient data with short observed records and rare gage stations, then, the investigation of data for determining of irrigation water requirement is difficult. This research shows that spatial interpolation techniques can be used for creating more accurate PET data in unmeasured region, because PET data are important parameter to estimate irrigation water requirement. Recently, many researchers are investigating intensively these techniques based upon mathematical and statistical theories. Especially, three techniques have well been used: Inverse Distance Weighting (IDW), spline, and kriging (simple, ordinary and universal). In conclusion, the result of this study (Table 1) shows the kriging interpolation technique is found to be the best method for prediction of unmeasured PET in Edwards aquifer, Texas.
1. 최근 30년간 우리나라 67개 지역 전체의 평균 PET는 $2.36mm\;day^{-1}$이었다. 2. 우리나라 67개 지역의 년중 일평균 PET 범위를 분석한 결과 $1.42{\sim}3.45mm\;day^{-1}$이었으며, 그중 23개의 지역이 $2.01{\sim}2.20mm\;day^{-1}$의 범위에 속하였다. 3. 본 연구대상 7개 지역의 잠재증발산량 차이를 분석한 결과, 30년간 평균 PET는 서울이 $1.97mm\;day^{-1}$이었고, 여수는 $2.60mm\;day^{-1}$로 높았으며, 7개 지역 평균은 $2.24mm\;day^{-1}$이었다. 4. 우리나라 지역별 잠재증발산량 변동 양상을 예측할 수 있는 $y=a+b{\cdot}sin[(2{\pi}/c)x+d]$ 모형을 개발하였다. 5. 지역별 잠재증발산량 변화주기는 16년~32년으로 지역별 변이가 크며, 여수가 32.1년으로 주기가 길며, 부산은 변화주기의 유의성이 없었다.
This experiment was conducted to evaluate the effect on evapotranspiration and yield of soybean according to different soil water conditions, and to find the optimum time and amount for irrigation in soybean cultivation. The difference between potential evapotranspiration (PET) and maximum evapotranspiration (MET) during growing season of soybean planted in lysimeter was higher during reproductive stage than during vegetative one. The maximum crop coefficient was obtained at beginning seed stage of soybean. Soil water coefficient of irrigation treatment was higher than that of non-irrigation treatment during soybean growth stage in field experiment. Grain yield was highest in lysimeter due to its high water use efficiency and evapotranspiration rate.
물순환 과정에서의 증발산은 장기적인 관점에서의 수자원 계획 수립 시 중요한 요소이다. 증발산은 기온, 상대습도, 일사량 등 기상학적 인자뿐만 아니라 증발표면, 식생분포 등 다양한 인자의 복합작용에 의해 일어나므로, 유역 단위에서 발생한 실제증발산(Actual evapotranspiration, AET)을 측정하기에는 기술적인 한계가 존재한다. 그러나 증발산 보완관계(Complementary relationship of evapotranspiration, CRE) 가설을 활용하면, 수문요소의 상호작용을 고려한 모델링을 거치지 않고도, 비교적 간단하게 AET를 추정할 수 있다. 본 연구는 증발산 관측자료를 기반으로 유역 단위에서의 CRE를 검증하고자 하며, 플럭스 타워 등 다양한 관측장비가 설치되어 있는 용담댐 시험유역을 대상유역으로 선정하였다. 용담댐 유역 내 산지에 위치한 덕유산 플럭스 타워에서 측정된 증발산을 AET로 보았으며, 유역 인근에 위치한 전주 기상관측소에서 측정되는 팬 증발량(Epan)을 잠재증발산량(Potential evapotranspiration, PET)으로 보았다. Epan 계측시, 증발팬의 가열 등 주변환경 변화로 인해 과다하게 추정되는 값을 보완하기 위해 FAO Penman-Monteith 식을 활용해 팬 증발량 보정계수(Coefficient of pan evaporation, kp)를 산정하여 적용하였다. 습윤증발산량(Wet evapotranspiration, WET)은 대기가 완전히 포화되었을 때 발생하는 증발산량으로, 댐 수표면에서 계측되는 수면증발량을 WET로 보았다. CRE 검증을 위해 AET와 PET를 각각 WET로 나누어 AET+와 PET+로 무차원화하였으며, 습윤지수(Moisture Index, MI)는 AET를 PET로 나누어 산정하였다. CRE 가설은 MI에 따른 AET+와 PET+가 서로 보완관계를 갖는다는 것인데, 용담댐 유역의 관측자료를 활용하여 CRE를 검증한 결과 AET+와 PET+ 간의 비대칭계수(b)가 1.23인 것으로 나타났다. 이 때의 평균제곱오차(MSE)는 0.599, 결정계수(R2)는 0.631로 나타나 CRE의 b가 적합하게 추정된 것으로 판단된다. 본 연구결과와 같이 검증된 CRE를 통해 증발산 관측지점이 없거나, 조밀하지 않은 유역의 AET를 간접추정할 수 있으며, 이를 활용해 보다 정확한 댐의 장기유출 모의와 용수공급계획 수립에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.
The purpose of this study is to understand the characteristics of hourly PET(Potential Evapo Transpiration) variation estimated using Penman ET model. The estimated PET using Penman model was compared with measured ET. For this study, two subwatersheds were selected, and fluxes, meteorological data and soil moisture data were measured during the summer and winter days. During the winter days, the aerodynamic term of Penman ET is much greater than that of energy term of Penman ET for dry soil condition. The opposite phenomena appeared fer wet soil condition. During the summer days, energy term is much more important factor for ET estimation compared with aerodynamic term regardless of soil moisture condition. Penman ET, measured ET, and energy term show the similar hourly variation pattern mainly because the influence of net radiation on the estimation of Penman ET is much more significant compared with other variables. Even though there are much more soil moisture in the soil during the wet days, the estimated hourly ET from Penman model and measured hourly ET have smaller values compared with those of dry days, indicating the effect of cloudy weather condition.
농경지에서의 증발산량 예측은 농업 분야에서의 기후변화 영향 평가 및 적응 계획 수립에 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 격자형 국가 표준 기후변화 시나리오 자료를 이용해 잠재 증발산량 (PET)과 가뭄지수 (DI) 전자 기후도의 생산 및 분석을 수행하였다. 특히, 격자형 기상 자료의 처리를 지원하는 도구인 readGrADSWrapper를 기반으로 격자형 기후변화 시나리오 자료를 통계 분석 도구인 R에서 활용하는 기술에 중점을 두었다. FAO-56 공식을 R 스크립트에 구현하여 현재와 미래 조건에서 벼 재배기간 동안의 PET를 계산하였다. 또한, 이를 활용하여 벼 재배에 따른 증발산량 ($PET_{rice}$)과 DI 자료를 생산하고 시공간적 분석을 수행하기 위한 R 스크립트를 구현하였다. 한반도에서 PET의 시공간적 변화 양상은 현재와 미래 조건에서 지역에 따라 차이를 보였다. 전반적으로 한반도에서는 PET와 $PET_{rice}$가 21세기 후반으로 갈수록 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 예측 결과들은 지역과 시기에 따라 증발산량 증가에 대응하기 위한 수자원 관리가 필요하다는 것을 암시하였다. 예를 들어, 현재 조건에서 습윤 지역으로 분류되던 충청남도 지역이 21세기 중반 이후에는 아습윤 지역으로 바뀔 것으로 전망되었다. 이러한 결과들은 PET와 DI 등 수자원과 관련된 변수 값들의 시공간적인 계산과 분석을 통해 미래 기후조건에서 작물 생산성을 증진시키기 위한 적응 대책 수립을 지원할 수 있을 것이다. 또한, readGrADSWrapper와 같은 격자형 기상 자료의 처리도구의 활용을 통해 보다 다양한 응용기후 변수에 대한 전자기후도 생산 및 분석을 원활히 수행할 수 있을 것이다.
여름과 겨울철에 준건조 유역들 (Lucky Hills and Kendall)로부터 측정되어진 기상학적 그리고 flux data를 이용하여 증발산 산정을 위한 변수들의 민감도를 연구하였다. 상대적 민감도 분석을 이용하여 Pen농an의 잠재증발산 산정에 필요한 네 가지 기상학적 그리고 flux변수(순방사, 풍속, 공기온도 그리고 상대습도)들의 중요도가 검증되어졌다. 두 다른 유역으로부터의 연구 결과에 의하면, 여름철에 Pen-mim의 잠재증발산략의 변화는 공기 온도와 순방사에 의해서 지배되어지고, 겨울철에는 상대습도와 공기온도에 의해서 지배되어지는 것으로 나타났다.
The purpose of this paper is to know the effect of Adjustment factor (C) in Penman equation In the modified Penman equation by Doorenbos and Pruitt (1977), Potential Evapotranspiration(PET) was calculated in cases of (1) neglecting Adjustment factor (C=1, 0, A), (2) fixing Day/Night wind ratio (URATIO) to 2.0(B-l) and computing daily URATIO (B-2), and was compared with Actual Evapotranspiration (AET) for paddy fields in Suwon (1985-1986). The followings are a summary of this study results ; 1. Using 1985-1986 meteorological data, daily average PET in cases of A, B-i, B-2 were 4.61 mm/day, 4.81 mm/day and 5.36 mm/day respectively and daily average AET was 4.26 mm/day. The increment ratios of PET based on case A were 100%, 104.34% and 116.27% 2. The range of Adjustment factor (C) in cases of B-i, B-2 were 0.916-1.140 and 0.922-1.392 respectively. 3. The regression coefficient(r) between AET and PET in cases of A, B-i, B-2 were 0.928, 0.924 and 0.915 respectively.
여름우기와 겨울기간 동안에 준건조 기후 유역들(Lucky Hills 그리고 Kendall) 로부터 측정된 기상학적 그리고 토양 함수량 자료를 이용하여 증발산의 조절변수들 간에 상관관계와 매일의 실제 증발산량 산정을 위한 변수들의 영향을 연구하였다. 기상학적 요소와 토양 함수량의 중요도를 알아보기 위하여 단순, 다변량선형상관분석들이 적용되어졌으며, 얻어진 정보는 다변량선형상관모델을 개발하기 위하여 사용되어졌다. 유효 에너지와 대기 증기압 차는 두 다른 유역과 계절 기간 동안에 증발산을 지배하는 중요한 변수인 것으로 판명되어졌다. 그러므로 준건조 기후 지역에 있어서 증발산 과정의 중요한 변수로는 단순히 Penman에 의해서 제안된 잠재 증발산 모형의 에너지 항에 있어서 유효 에너지와 공기 동력 항에 있어서 대기증개압차인 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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