Uddrag af konsensusnotat om vandbalance på mark- og oplandsskala

Nedenfor er gengivet konklusion og anbefalinger fra notat med ovennævnte titel, udarbejdet af en række forskningsinstitutioner i samarbejde. Notatet kan læses i sin fulde længde på DVK´s hjemmeside under Forskernetværk:

./forskernetvaerk-dk.htm

Vandbalance på mark- og oplandsskala

Notatet er udarbejdet af:

Finn Plauborg, (redaktør), Danmarks JordbrugsForskning (DJF)
Jens Christian Refsgaard, Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelser (GEUS)
Hans Jørgen Henriksen, GEUS
Gitte Blicher-Mathiasen, Danmarks Miljøundersøgelser (DMU)
Claus Kern-Hansen, Danmarks Meteorologiske Institut (DMI)


Konklusioner

De fire institutioner har med dette notat afsluttet et hurtigt udredningsarbejde, som har haft til formål at fremkomme med forslag til hvorledes vandbalancen bedst muligt kan opgøres med det eksisterende data- og vidensgrundlag. Konklusionerne af udredningsarbejdet er:

1. Der er problemer med opgørelse af vandbalancerne for danske forhold. Der er ikke konsistens mellem måletal og teorier for nedbør, fordampning og vandløbsafstrømning, når det opgøres på oplandsbasis. Efter vores bedste vurdering resulterer fejlen ved opgørelse af vandbalancen i et ”overskud” af størrelsesorden 100 mm/år med et usikkerhedsinterval på [50 – 150 mm/år]. Størrelsen af vandbalancefejlen varierer regionalt.

2. Der er flere mulige fejlkilder i de hidtidige opgørelser. De vigtigste er efter vores opfattelse følgende:

• Datagrundlaget til beregning af den modificerede Penman værdi for referencefordampning har været for dårligt bl.a. på grund af upålidelige sensorer til måling af relativ luftfugtighed. Det tyder på at relativ luftfugtighed er målt for højt og at vindhastigheden er målt "for" lavt pga. lægivere i form større bygningsanlæg og store læhegn ved visse klimastationer. Dette har medført at estimatet for referencefordampning er beregnet for lavt og ikke repræsentativt for området. Dette har resulteret i en underestimering af referencefordampningen med 50 - 100 mm/år.
  
  
• De hyppigst anvendte metoder for beregning af aktuel fordampning ud fra referencefordampning har haft som forudsætning af referencefordampningen har været et mål for den maksimale fordampning. Det resulterer i en underestimering af den aktuelle fordampning idet de fleste landoverflader (afgrøder) i perioder kan have en fordampning som er 10-20% højere end referencefordampningen.
  
  
• Nedbørskorrektionsværdier varierer fra region til region og fra år til år på grund af regionale og tidslige variationer i regn-, sne- og vindforhold. Det er indbygget i de ”dynamiske” korrektionsfaktorer, som ud fra en teoretisk betragtning vil være at foretrække frem for korrektionsfaktorer, som er konstante på landsplan og konstante fra år til år (”standardværdierne”). De nye korrektionsværdier for nedbør er resultatet af et omfattende, og på mange områder banebrydende, arbejde. Ikke desto mindre må brug af de nye korrektionsværdier (for vintermånederne) i vandbalancestudier anses som værende behæftet med en vis usikkerhed, idet de endnu er så nye at de ikke har været testet i vandbalancestudier, eller valideret mod et større uafhængigt dansk punktdatasæt. Foreløbige tal tyder på at specielt de dynamiske korrektionsfaktorer resulterer i en større nedbørskorrektion på Sjælland end i Vestjylland, hvilket ikke er i overensstemmelse med resultaterne fra gamle vandbalancestudier for Karup og Suså/Stevns områderne.

3. Udover fejlkilderne er der usikkerheder på en række forhold, hvoraf de vigtigste antages at være følgende:

• Anvendelse af gridværdier i stedet for punktværdier repræsenterer et paradigmeskift i forhold til tidligere tiders vandbalancestudier, som måske kan have konsekvenser for den videre anvendelse af nedbørsdata. Eksempelvis vil griddata givet vis indeholde en udjævning af input, fx en systematisk tendens til flere dage med nedbør, idet der vil være nedbør i et grid såfremt blot en af de indgående stationer rapporterer nedbør. Dette vil påvirke fordampningsberegningerne, idet den samme nedbør fordelt på flere nedbørsdage alt andet lige vil resultere i en større beregnet fordampning på grund af større interceptionstab. For at kunne vurdere usikkerhederne heri er der behov for at foretage uafhængige test i form af sammenligning af gridværdier og punktværdier for udvalgte oplande (fx ved at undlade enkelte stationer i gridberegning og bruge dem til validering i stedet) samt beregninger af de tilhørende vandbalancer på oplandsskala.
  
  
• Fordampningen for visse overfladetyper er dårligt undersøgt. Det gælder specielt fordampning fra skove og vådområder. Endvidere må fordampningen fra landbrugsafgrøder forventes at være øget de seneste to årtier i takt med at høstudbyttet i Foderenheder pr. hektar er øget med ca.30% (Danmarks Statistik, 2000, Blicher-Mathiesen, pers. medd.)
  

Anbefalinger

1. De fire institutioners anbefalinger med hensyn til at opnå den bedst mulige opgørelse af vandbalancen er:

• Benyt Makkink til estimering af referencefordampning.
  
• Benyt en multiplikationsfaktor (afgrødekoefficient, Tabel 5) for at skønne den maksimalt mulige fordampning.
  
• Benyt de reviderede standardværdier for nedbørkorrektion (Allerup, Madsen og Vejen 1998).
  

2. Ovenstående anbefalinger er det bedst mulige estimat på det nuværende data- og vidensgrundlag. Vi ved at de enkelte delelementer ikke vil være helt korrekte. Eksempelvis er der god grund til at tro at fordampningen varierer betydeligt mellem forskellige vegetationstyper og arter, hvilket afspejles i de angivne maksimalværdier for overfladekoefficienten. Ligeledes kan det forventes at nedbørskorrektionsfaktorerne bør justeres, når der kommer et bedre datagrundlag hertil.

3. Der bør snarest muligt etableres et forbedret vidensgrundlag, så vi med større sikkerhed kan opgøre størrelsen af de enkelte led i vandbalancen. Et sådant forbedret vidensgrundlag kan kun tilvejebringes via et tværgående forskningsprogram med deltagelse af de relevante forskningsinstitutioner og universiteter.

4. Det er vores håb og forventning at ovenstående anbefalinger kan repræsentere det bedste estimat på grundlaget for vandbalanceopgørelser indtil vi på et forbedret data- og vidensgrundlag kan lave en mere gennemgribende revision om 3-5 år. Der er dog behov for løbende at opsamle erfaringer fra vandbalancestudier, således at vi om nødvendigt kan revidere anbefalingerne.