Дефицит давления пара

Глобальное распределение дефицита давления паров, усредненное за 1981-2010 годы, из набора данных CHELSA-BIOCLIM+.

Дефицит давления пара , или VPD , — это разница (дефицит) между количеством влаги в воздухе и тем, сколько влаги может удерживать воздух, когда он насыщен. Когда воздух становится насыщенным, вода конденсируется, образуя облака, росу или водную пленку на листьях. Именно этот последний случай делает УИ важным для регулирования парниковых газов . Если на листе растения образуется водная пленка, он становится гораздо более подвержен гниению. С другой стороны, по мере увеличения VPD растению необходимо получать больше воды из корней. В случае черенкования растение может засохнуть и погибнуть. По этой причине идеальный диапазон VPD в теплице составляет от 0,45 до 1,25 кПа, а в идеале — около 0,85 кПа. Как правило, большинство растений хорошо растут при VPD от 0,8 до 0,95 кПа.

В экологии это разница между действительным давлением водяного пара и давлением насыщенного водяного пара при определенной температуре . В отличие от относительной влажности , дефицит давления пара имеет простую, почти прямую зависимость от скорости эвапотранспирации и других показателей испарения.

Расчет VPD для растений в теплице

Чтобы вычислить VPD, нам нужна температура окружающего (тепличного) воздуха, относительная влажность и, если возможно, температура воздуха под пологом. Затем мы должны вычислить давление насыщения. Давление насыщения можно найти на психрометрической диаграмме или вывести из уравнения Аррениуса ; способ вычислить его непосредственно по температуре:

$vp_{\text{sat}}=e^{A/T+B+CT+DT^{2}+ET^{3}+F\ln T},$

где:

$vp_{\text{sat}}$ - давление насыщенного пара в фунтах на квадратный дюйм,

$A=-1.0440397\times 10^{4}$,

$B=-11.29465$,

$C=-2.7022355\times 10^{-2}$,

$D=1.289036\times 10^{-5}$,

$E=-2.4780681\times 10^{-9}$,

$F=6.5459673$,

$T$ — температура воздуха по шкале Рэнкина .

Чтобы преобразовать Ранкина в градусы Фаренгейта: $T[{\text{R}}]=T[^{\circ }{\text{F}}]+459.67$

Мы вычисляем это давление как для температуры окружающей среды, так и для температуры купола.

Затем мы можем вычислить фактическое парциальное давление водяного пара в воздухе, умножив его на относительную влажность [%]:

$vp_{\text{air}}=vp_{\text{sat}}\times ({\text{relative humidity}})/100$

и, наконец, использование VPD $vp_{\text{sat}}-vp_{\text{air}}$ или $vp_{\text{canopy sat}}-vp_{\text{air}}$когда известна температура купола.

Или просто

$VPD=vp_{\text{sat}}\times (1-{\text{relative humidity}}/100)$

Из этой формулы легко видеть, что если $T$ повышается (что повышает $vp_{\text{sat}}$), но относительная влажность остается постоянной, $VPD$ увеличится.

Климат

ВПД может быть лимитирующим фактором роста растений. Прогнозируется, что изменение климата повысит роль УИ в росте растений и еще больше ограничит темпы роста во всех экосистемах.

Применение в условиях лесных пожаров

Дефицит давления пара можно использовать при прогнозировании поведения лесного пожара. Такие прогнозы являются важным инструментом тушения лесных пожаров .

См. также

• Водяной пар