Nguyên lý thủy văn ( NXB ĐH Quốc gia Hà Nội ) - Chương 3

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

99
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự giữ nước trên lưu vực 3.1 Giới thiệu và định nghĩa Khi giáng thủy rơi xuống bề mặt có thực vật, chỉ có một phần có thể rơi tới được bề mặt đất phía dưới. Một phần của lượng mưa có thể bị chặn lại bởi lá và thân của thảm thực vật và được chứa tạm thời trên bề mặt của chúng. Một ít hoặc tất cả lượng nước này có thể bay hơi lại vào trong khí quyển và do đó không tham gia vào các thành phần của vòng tuần hoàn thủy văn. Quá trình này được...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nguyên lý thủy văn ( NXB ĐH Quốc gia Hà Nội ) - Chương 3

Ch¬ng 3 Sù gi÷ níc trªn lu vùc 3.1 Giíi thiÖu vµ ®Þnh nghÜa Khi gi¸ng thñy r¬i xuèng bÒ mÆt cã thùc vËt, chØ cã mét phÇn cã thÓ r¬i tíi ®îc bÒ mÆt ®Êt phÝa díi. Mét phÇn cña lîng ma cã thÓ bÞ chÆn l¹i bëi l¸ vµ th©n cña th¶m thùc vËt vµ ®îc chøa t¹m thêi trªn bÒ mÆt cña chóng. Mét Ýt hoÆc tÊt c¶ lîng níc nµy cã thÓ bay h¬i l¹i vµo trong khÝ quyÓn vµ do ®ã kh«ng tham gia vµo c¸c thµnh phÇn cña vßng tuÇn hoµn thñy v¨n. Qu¸ tr×nh nµy ®îc ®Æt tªn lµ tæn thÊt do bÞ gi÷ l¹i (interception loss). Lîng níc cßn l¹i tíi ®îc bÒ mÆt ®Êt t¹o thµnh lîng ma thùc (net rainfall) (H×nh 3.1). PhÇn chñ yÕu cña lîng ma nµy bao gåm lîng ma xuyªn qua ®îc gåm nh÷ng nh÷ng giät ma r¬i xuyªn qua kho¶ng trèng cña t¸n c©y vµ níc nhá xuèng tõ nh÷ng l¸, cµnh vµ th©n c©y ít xuèng mÆt ®Êt; mét lîng níc thêng thêng nhá h¬n rÊt nhiÒu ch¶y thµnh dßng nhá däc c¸c cµnh vµ nh¸nh c©y råi theo th©n c©y xuèng mÆt ®Êt gäi lµ dßng ch¶y ch¶y theo cµnh c©y (stemflow). Mét khu rõng cã thÓ cã líp phñ c©y bôi mµ b¶n th©n nã còng cã sù chÆn níc vµ nh÷ng thµnh phÇn stemflow. Mét líp cña ®èng r¸c l¸ trªn mÆt ®Êt còng cã thÓ chÆn l¹i mét Ýt níc. Qu¸ tr×nh gi÷ níc rÊt quan träng do mét sè nguyªn nh©n sau. Thø nhÊt, lîng ma thùc bªn díi t¸n c©y thêng nhá h¬n lîng ma tæng céng (gross rainfall) r¬i xuèng phÇn trªn cña t¸n c©y. Trong mét sè trêng hîp, tæn thÊt do sù gi÷ níc cã thÓ kh¸ lín vµ cã ¶nh hëng ®¸ng kÓ ®Õn c©n b»ng níc. Thø hai, v× lµ kÕt qu¶ cña sù ®i qua t¸n l¸ c©y nªn sù biÕn thiªn theo kh«ng gian cña lîng ma thùc lín h¬n nhiÒu so víi lîng ma tæng céng. Lîng ma xuyªn qua ®îc vµ níc ch¶y nhá giät ®îc tÝch tô ë c¸c r×a cña c¸c t¸n c©y, trong lóc ®îc tÝch tô l¹i nh÷ng giät níc s¸t víi th©n c©y vµ dßng ch¶y theo cµnh c©y thêng ®a ®Õn nh÷ng gi¸ trÞ lín cña sù thÊm vµ sù bæ sung ®é Èm cho ®Êt vµ thËm chÝ sù khëi ®Çu cña nh÷ng dßng ch¶y vµ l¹ch nhá trªn bÒ mÆt. Thø ba, sù di chuyÓn cña lîng ma qua t¸n l¸ cña thùc vËt cã thÓ lµm t¨ng sù biÕn ®æi kÝch thíc c¸c giät níc. §iÒu nµy cã thÓ liªn quan tíi sù xãi mßn ®Êt vµ dÉn ®Õn nh÷ng thay ®æi ®¸ng kÓ cña thµnh phÇn hãa häc cña níc (xem ch¬ng 8). Sù gi÷ níc ®îc tr×nh bµy trong mét ch¬ng riªng biÖt víi ch¬ng bèc h¬i (ch¬ng 4) tuy chóng cã cïng b¶n chÊt vËt lý, tæn thÊt do chÆn níc chØ cã thÓ xuÊt hiÖn khi t¸n cña th¶m thùc vËt bÞ Èm ít. Lîng gi÷ nµy phô thuéc nhiÒu vµo nh÷ng biÕn ®æi cña lîng ma h¹n ng¾n vµ thêi ®o¹n cña ma c¸ biÖt vµ kho¶ng thêi gian kh« h¹n gi÷a c¸c trËn ma. 3.2 Sù chÆn níc vµ c©n b»ng níc Do nh÷ng tiÕn triÓn gÇn ®©y trong hiÓu biÕt cña chóng ta vÒ nh÷ng c¬ chÕ kiÓm so¸t bèc h¬i vµ tho¸t h¬i tõ thùc vËt mµ vai trß cña sù chÆn níc trong c©n b»ng 68
níc cña nh÷ng lu vùc ®· t¬ng ®èi s¸ng tá. Trong rÊt nhiÒu n¨m ®· cã hai quan ®iÓm tr¸i ngîc. Mét quan ®iÓm cho r»ng tæn thÊt do sù chÆn níc kh«ng cã ¶nh hëng thùc tÕ nµo ®Õn c¸n c©n níc cña lu vùc trong khi quan ®iÓm kia cho r»ng nã lµm gi¶m nh÷ng gi¸ trÞ ®Çu vµo thùc vµ do ®ã sÏ lµm gi¶m bít sù bæ sung níc cho ®Êt vµ dßng s«ng. H×nh 3.1 Tæn thÊt do bÞ chÆn níc (l) ®îc ®Þnh nghÜa lµ hiÖu sè gi÷a lîng gi¸ng thñy tæng céng (P) vµ lîng ma thùc (N). Lîng ma thùc ®îc h×nh thµnh bëi lîng ma xuyªn qua ®îc (T) vµ dßng ch¶y qua th©n vµ cµnh c©y (S). MÆc dï cã b»ng chøng ®¸ng kÓ chøng minh r»ng lîng gi¸ng thñy thùc tÕ phÝa díi rõng c©y nhá h¬n nhiÒu so víi ë vïng ®Êt trèng (vÝ dô Horton, 1919) nhng nã còng kh«ng ch¾c ch¾n v× tæn thÊt níc do bÞ chÆn níc cho thÊy sù t¨ng râ rµng cña bèc h¬i. Mét ®iÒu cã thÓ g©y tranh luËn lµ tæn thÊt do chÆn níc ®îc c©n b»ng bëi mét sù gi¶m t¬ng øng cña lîng níc mµ th¶m thùc vËt hót lªn (lîng níc nµy sÏ ngõng l¹i khi t¸n l¸ ít). Trong trêng hîp ®ã, t¸c ®éng tæng céng lªn sù c©n b»ng níc sÏ ®îc trung hßa hoÆc rÊt nhá cã thÓ bá qua. §Õn hiÖn t¹i mÆc dï tÇm quan träng cña sù chÆn níc ®· ®îc nhËn thøc réng r·i h¬n rÊt nhiÒu nhng nã vÉn chØ ®îc tr×nh bµy trong mét phÇn tham kh¶o ng¾n ngñi trong mét sè s¸ch vÒ thñy v¨n c«ng tr×nh gÇn ®©y (vÝ dô Shaw, 1994; Hornberger vµ c¸c céng sù, 1998). Tuy nhiªn, trong ch¬ng nµy sÏ chØ ra sù quan träng cña sù chÆn níc ®èi víi thñy v¨n häc. Gi¶ thuyÕt nhÊn m¹nh r»ng tæn thÊt do sù chÆn níc vÒ c¬ b¶n cã thÓ bay h¬i trong bÊt kú thêi gian nµo b»ng chØ mét lîng nhÊt ®Þnh n¨ng lîng lµ cã thÓ thùc hiÖn ®îc. N¨ng lîng nµy hoÆc ®îc sö dông ®Ó lµm bèc h¬i níc trong l¸ c©y (tho¸t h¬i) hoÆc ®Ó bèc h¬i níc trªn bÒ mÆt cña l¸ c©y (interception). Do ®ã, sù chÆn níc Ýt nhÊt mét phÇn ®îc c©n b»ng bëi sù gi¶m lîng tho¸t h¬i (sÏ xuÊt hiÖn nÕu trêi kh«ng ma) (Rutter, 1968). Nh÷ng thÝ nghiÖm tríc ®©y trªn nh÷ng c©y th©n cá b»ng c¸ch sö dông thÈm kÕ c©n (McMillan vµ Burgy, 1960) cho thÊy kh«ng cã sù kh¸c biÖt gi÷a sù bèc h¬i cña t¸n l¸ ít vµ sù tho¸t h¬i cña cá kh«ng bÞ ít ®îc cung cÊp mét lîng níc thÝch hîp. Hä kÕt luËn r»ng tæn thÊt do sù gi÷ níc ®îc c©n b»ng bëi mét sù gi¶m t¬ng øng cña sù tho¸t h¬i. V× vËy tæn thÊt do sù gi÷ níc kh¸c sù bèc h¬i vµ kh«ng ph¶i lµ sù thªm vµo lîng tho¸t h¬i vµ do ®ã sÏ cã Ýt (nÕu cã) ¶nh hëng ®Õn 69
c©n b»ng níc cña mét lu vùc. Theo phÐp ngo¹i suy cã thÓ thÊy mét t×nh huèng t¬ng tù x¶y ra ®èi víi nh÷ng khu rõng nhng qu¸ khã ®Ó cã thÓ x¸c minh b»ng thùc nghiÖm. Gi¶ thuyÕt vÒ ¶nh hëng trung gian nµy râ rµng ®· lµm t¨ng thªm sù tin tëng ®¸ng kÓ th«ng qua c¸c lËp luËn trªn vµ tµi liÖu ®îc c«ng nhËn vÒ bèc h¬i bëi Penman. ¤ng lµ ngêi ®· kh¼ng ®Þnh r»ng: “trong khi n¨ng lîng ®ang ®îc tiªu hao hÕt ®Ó lo¹i bá lîng níc bÞ chÆn l¹i, th× lîng n¨ng lîng t¬ng tù kh«ng thÓ ®îc tiªu hao ®Ó lo¹i bá hÕt lîng níc tho¸t h¬i” (Pennan, 1963). Tuy nhiªn, b»ng chøng cho thÊy ®©y kh«ng ph¶i lµ c©u tr¶ lêi hoµn thiÖn. Nh÷ng nghiªn cøu vÒ lu vùc ë ch©u ¢u vµ níc Mü chØ ra r»ng rõng gi¶m dßng ch¶y s«ng tæng céng cã liªn quan ®Õn ®ång cá (Engler, 1919; Bates vµ Henry, 1928; Keller, 1988; Swank vµ Crossley, 1988). §iÒu nµy ®îc gi¶i thÝch theo nhiÒu c¸ch kh¸c nhau nh lµ do nh÷ng sai sè cña thùc nghiÖm, hoÆc do rõng cã kh¶ n¨ng gi÷ l¹i lîng níc lín h¬n tõ mÆt ®Êt h¬n lµ nh÷ng th¶m thùc vËt thÊp h¬n trong thêi gian ®Êt thiÕu níc. Mét bíc tiÕn quyÕt ®Þnh trong nhËn thøc ®îc ®a ra bëi Law (1958) ë T©y B¾c níc Anh – ngêi nghiªn cøu c©n b»ng níc cña mét thÈm kÕ nhá tù nhiªn ®îc ®Æt trong rõng c©y v©n sam. Nh÷ng ®o ®¹c bao gåm c¶ lîng ma tæng céng vµ lîng ma thùc cïng víi sù tiªu níc. Lîng níc dïng hµng n¨m (ma tæng trõ ®i lîng níc tiªu ®i) lín h¬n 50% so víi lîng níc dïng ghi l¹i ®îc ë m¸y ®o ngÊm níc cã cá bao phñ hay ë lu vùc cã cá bao phñ ë gÇn ®ã. H¬n n÷a lîng níc mµ rõng sö dông dêng nh lín h¬n ®¸ng kÓ so víi gi¸ trÞ n¨ng lîng bøc x¹ thùc cã thÓ cung cÊp cho qu¸ tr×nh bèc h¬i. KÕt qu¶ nµy miªu t¶ sinh ®éng sù chÆn níc, kh«ng ph¶i gièng nh sù tho¸t h¬i mµ lµ gi¸ trÞ tæn thÊt thùc cña níc (sÏ ®îc bæ sung cho ®Êt vµ níc ngÇm hoÆc cho dßng s«ng nÕu kh«ng cã sù chÆn níc). Nh÷ng c©u hái chñ yÕu cÇn ®îc tr¶ lêi lµ qu¸ tr×nh bèc h¬i tõ bÒ mÆt Èm ít cña th¶m phñ thùc vËt cã thÓ x¶y ra víi mét tèc ®é lín h¬n ®¸ng kÓ so víi sù tho¸t h¬i tõ bÒ mÆt kh«ng bÞ ít hay kh«ng vµ qu¸ tr×nh bèc h¬i ®¸ng kÓ cña níc bÞ chÆn l¹i cã thÓ x¶y ra trong nh÷ng trêng hîp mµ tèc ®é tho¸t h¬i nhá kh«ng ®¸ng kÓ hay kh«ng ch¼ng h¹n tõ th¶m thùc vËt chÕt bÞ ít vµ trong mïa ®«ng, ban ®ªm. Nh÷ng c©u tr¶ lêi kh¼ng ®Þnh cho c¸c c©u hái nµy yªu cÇu mét sù lý gi¶i vÒ nguån gèc cña n¨ng lîng cho tæn thÊt bèc h¬i phô thªm vµo qu¸ tr×nh bèc h¬i. B»ng chøng tÝch lòy l¹i mét c¸ch nhanh chãng trong nh÷ng n¨m 60 (phÇn lín ë nh÷ng vïng cã rõng) nh»m ñng hé mét kÕt luËn lµ níc bÞ chÆn l¹i bèc h¬i nhanh h¬n nhiÒu so víi níc tho¸t h¬i vµ do ®ã phÇn lín tæn thÊt do sù chÆn níc lµ kÕt qu¶ cña mét tæn thÊt phô thªm trong c¸n c©n níc cña lu vùc. Rutter (1963) ph¸t hiÖn ra r»ng tæn thÊt do bèc h¬i tõ nh÷ng cµnh c©y ít vît qu¸ tæn thÊt tõ nh÷ng cµnh c©y kh«ng bÞ ít chØ mÊt níc duy nhÊt qua qu¸ tr×nh tho¸t h¬i. Nh÷ng thÝ nghiÖm hiÖn thùc h¬n cña Rutter (1963; 1967), Patric (1966), Helvey (1967) vµ Leyton vµ nh÷ng ngêi kh¸c, (1967) cho thÊy trong suèt thêi kú mïa ®«ng, tæn thÊt cña níc bÞ chÆn l¹i vît qu¸ ®¸ng kÓ tèc ®é tho¸t h¬i trong cïng nh÷ng ®iÒu kiÖn m«i trêng. Nh÷ng kÕt qu¶ cña c¸c nghiªn cøu cho c¸c lu vùc nhá ®· cho thÊy sù t¨ng thªm ®¸ng kÓ lîng níc lµ do sù lo¹i bá th¶m thùc vËt (Hewlett vµ Miner, 1961; Hibbert, 1967) vµ lîng níc bÞ gi¶m ®i lµ do sù chuyÓn ®æi tõ rõng c©y l¸ réng sang rõng th«ng (Swank vµ Miner, 1968), phÇn lín lµ kÕt qu¶ cña nh÷ng ¶nh hëng cña sù chÆn níc. Sau ®ã mét sù kÕt hîp cña nh÷ng ph©n tÝch lý thuyÕt vµ sù thu thËp sè liÖu ®· 70
x¸c nhËn rÇng gi¸ng thñy bÞ chÆn l¹i bëi th¶m thùc vËt bèc h¬i víi tèc ®é lín h¬n sù tho¸t h¬i tõ cïng mét lo¹i th¶m thùc vËt trong cïng mét ®iÒu kiÖn (Murphy vµKnoerr, 1975) vµ sù chªnh lÖch cã thÓ kho¶ng 2-3 lÇn (Singh vµ Szeicz,1979) hoÆc b»ng 5 lÇn tèc ®é tho¸t h¬i (Stewart vµ Thom, 1973). Singh vµ Szeicz (1979) vµ Stewart (1977) ®· kÕt luËn: 68% cña sù chÆn níc díi ¸nh s¸ng ban ngµy lµ phÇn thªm vµo cho sù tho¸t h¬i (vÝ dô 32% cã thÓ ®îc bï l¹i bëi sù tho¸t h¬i). Pearce vµ c¸c céng sù (1980) nhËn thÊy nÕu tÝnh to¸n tæn thÊt níc thªm vµo do sù tån t¹i cña sù bèc h¬i víi tèc ®é lín vµo ban ®ªm cña lîng níc bÞ chÆn l¹i th× tæn thÊt níc bÞ chÆn l¹i thùc tÕ cã thÓ tíi 84% cña lîng níc bÞ chÆn tæng céng. H¬n n÷a, theo nh÷ng quan tr¾c cña Pearce vµ c¸c céng sù (1980), tæn thÊt níc bÞ chÆn l¹i thùc tÕ sÏ t¨ng lªn khi tû lÖ cña thêi ®o¹n ma ban ®ªm víi lîng ma t¨ng lªn. §iÒu nµy cã nghÜa lµ trong nhiÒu khu vùc cã lîng ma lín, ®Æc biÖt lµ nh÷ng vïng khÝ hËu h¶i d¬ng - n¬i Ýt nhÊt 1/2 c¸c c¬n ma cã thÓ xuÊt hiÖn vµo ban ®ªm, tÇm quan träng cña sù chÆn níc nh lµ mét tæn thÊt do bèc h¬i vµ cêng ®é cña tæn thÊt thùc cã thÓ rÊt ®îc ®Ò cao liªn quan ®Õn nh÷ng khu vùc mµ ma bÞ chi phèi bëi nh÷ng ho¹t ®éng ®èi lu ban ngµy. Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn cô thÓ, nh÷ng nh©n tè kh¸c cã thÓ g©y ra nh÷ng tæn thÊt chÆn níc thùc ®îc thªm vµo. VÝ dô: ë mét sè vïng, sù tho¸t h¬i cã thÓ bÞ giíi h¹n bëi hiÖu lùc cña sù gi÷ níc h¬n lµ n¨ng lîng g©y bèc h¬i. Khi ®ã b»ng viÖc t¨ng lîng níc s¾n cã, sù chÆn níc sÏ t¨ng tæn thÊt níc tæng céng cña lu vùc. Sù bay h¬i cña níc bÞ chÆn l¹i bëi thùc vËt vµ bëi mét tÇng r¸c l¸ tÊt nhiªn sÏ t¬ng øng víi tæn thÊt chÆn níc thùc (McMillan vµ Burgy, 1960), nh©n tè duy nhÊt liªn quan ®Õn trêng hîp nµy lµ kh¶ n¨ng tr÷ cña sù chÆn níc vµ sù rót hÕt cña nã th«ng qua qu¸ tr×nh bay h¬i. Lîng tr÷ cña tæn thÊt do chÆn níc ®· ®îc Zinke (1967) ®¸nh gi¸ lµ gi÷ vai trß quan träng nhÊt trong viÖc t¸c ®éng ®Õn c©n b»ng níc cña lu vùc. Sù lý gi¶i ®Çu tiªn/chñ yÕu cho tèc ®é bèc h¬i lín ë nh÷ng bÒ mÆt thùc vËt ít vµ ®Æc biÖt lµ tõ t¸n l¸ Èm ít cña c¸c khu rõng liªn quan tíi tÇm quan träng t¬ng ®èi cña hai lùc c¶n chÝnh ë t¸n l¸ cña th¶m thùc vËt ®îc ¸p ®Æt lªn dßng h¬i níc vµo trong khÝ quyÓn ë phÝa trªn. §iÒu nµy sÏ ®îc th¶o luËn chi tiÕt h¬n trong ch¬ng 4 trong mèi quan hÖ víi ph¬ng tr×nh Penman-Monteith dïng ®Ó tÝnh to¸n bèc h¬i. Trong ph¹m vi nµy chóng ta cã kh¶ n¨ng nhËn thÊy søc c¶n bÒ mÆt lµ mét søc c¶n sinh lý, thùc vËt ®îc ¸p ®Æt bëi chÝnh t¸n l¸ cña th¶m thùc vËt lªn qu¸ tr×nh di chuyÓn cña níc qua sù tho¸t h¬i vµ søc c¶n khÝ ®éng lùc lµ mét phÐp ®o cña søc c¶n ®îc sinh ra do h¬i níc chuyÓn ®éng t¸ch khái bÒ mÆt th¶m thùc vËt ch¼ng h¹n bÒ mÆt bèc h¬i Èm ít ®i vµo líp khÝ quyÓn xung quanh. Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn kh« h¹n, t¸n l¸ cña rõng cã cã søc c¶n bÒ mÆt lín h¬n kh«ng ®¸ng kÓ so víi cá vµ thùc vËt bËc thÊp h¬n, nhng khi bÒ mÆt cña thùc vËt Èm ít, søc c¶n nµy thùc tÕ ®îc bá qua vµ gi¶m xuèng ®Õn 0 ®èi víi tÊt c¶ c¸c d¹ng thùc vËt (Calder, 1979). Søc c¶n khÝ ®éng lùc vÒ c¬ b¶n phô thuéc vµo ®é nh¸m cña bÒ mÆt th¶m thùc vËt (thêng ë c©y cèi cã xu híng lín h¬n ®¸ng kÓ so víi cá). Søc c¶n ®èi víi dßng h¬i trong trêng hîp bÒ mÆt th¶m thùc vËt Èm ít nhá h¬n so víi bÒ mÆt kh« vµ t¬ng ®èi thÊp trong trêng hîp rõng nÕu so s¸nh víi c©y th©n cá vµ c¸c thùc vËt thÊp kh¸c. Nh÷ng t¸n l¸ nh¸m khÝ ®éng häc cña c¸c khu rõng t¹o nªn sù x¸o trén hiÖu qu¶ h¬n khÝ ®éng häc cña c¸c dßng khÝ mµ c¸c dßng khÝ nµy l¹i lµ nguyªn nh©n t¹o nªn c¬ chÕ vËn chuyÓn cã ¶nh hëng lín ®Õn h¬i níc. N¨ng lîng thªm vµo ®Ó duy tr× tèc ®é cao cña tæn thÊt do bèc h¬i cã ¶nh 71
hëng lín cña søc c¶n khÝ ®éng häc ®èi víi th¶m thùc vËt Èm ít xem ra cã thÓ quy cho n¨ng lîng b×nh lu. N¨ng lîng nµy liªn quan tíi chuyÓn ®éng theo ph¬ng ngang cña n¨ng lîng trong khÝ quyÓn (®èi lËp víi ®èi lu – chuyÓn ®éng theo ph¬ng th¼ng ®øng). Rutter (1967) chØ ra r»ng trong nh÷ng ®iÒu kiÖn t¸n l¸ Èm ít, tæn thÊt do bèc h¬i cã thÓ kh«ng bÞ kiÓm so¸t chñ yÕu bëi sù c©n b»ng bøc x¹ h¬n t¸n l¸ bÞ ít. Nã lµm nhiÖm vô nh mét c¸i bån tiÕp nhËn n¨ng lîng b×nh lu tõ kh«ng khÝ. Quan träng lµ «ng Rutter ®· nhËn thÊy khi níc bÞ chÆn l¹i bèc h¬i, t¸n l¸ l¹nh h¬n kh«ng khÝ ë xung quanh vµ gradient nhiÖt ®é ®îc sinh ra ®ñ ®Ó sinh ra dßng nhiÖt cung cÊp cho n¨ng lîng thiÕu hôt. Gi¶ thuyÕt nµy sau ®ã ®îc cñng cè bëi mét sè c¸c nghiªn cøu chñ yÕu vÒ khu vùc cã rõng (vÝ dô Stewart vµ Thom, 1973; Thom vµ Oliver, 1977), ®· th¶o luËn kü lìng ®Õn mét møc nhÊt ®Þnh mµ hiÖn nay chóng ta nhËn thøc ®îc r»ng n¨ng lîng ®èi lu cã thÓ b¾t nguån tõ hoÆc lµ lîng nhiÖt trong kh«ng khÝ ®i qua t¸n l¸ thùc vËt (Stewart, 1977; Singh vµ Szeicz, 1979) hoÆc lµ tõ lîng nhiÖt ®îc tr÷ trong chÝnh t¸n l¸ vµ th¶m thùc vËt (Moore, 1976). Stewart (1977) ®· quan tr¾c gradient ©m cña nhiÖt ®é vµ gradient d¬ng cña h¬i níc trong nh÷ng ®iÒu kiÖn Èm ít cña t¸n l¸. Tõ nh÷ng quan tr¾c nµy «ng cã thÓ ®o ®¹c ®îc bèc h¬i víi bíc thêi gian 20 phót vµ nhËn thÊy 70% cña nh÷ng thêi gian nµy sù bèc h¬i vît qu¸ bøc x¹ thùc, n¨ng lîng thªm vµo ®îc b¾t nguån tõ kh«ng khÝ ®i qua bÇu trêi. Nh÷ng b»ng chøng thªm n÷a vÒ vai trß cña n¨ng lîng b×nh lu vµ n¨ng lîng dù tr÷ trong viÖc ®Èy m¹nh sù bèc h¬i cña t¸n c©y Èm ít ®îc ®a ra bëi Pearce vµ nh÷ng ngêi kh¸c (1980) (ngêi cñng cè/x¸c nhËn dÊu hiÖu cña tèc ®é bay h¬i nhanh vµo ban ®ªm khi kh«ng cã nguån n¨ng lîng nµo kh¸c). VÒ viÖc nµy, cÇn chó ý r»ng nh÷ng nghiªn cøu cña Singh vµ Szeicz (1979) vµ Stewart (1977) ®îc tiÕn hµnh trong nh÷ng khu vùc rõng t¬ng ®èi nhá bao quanh bëi ®Êt n«ng nghiÖp – n¬i mµ b×nh lu quy m« lín cña n¨ng lîng d thõa cã thÓ x¶y ra. Tuy nhiªn, cã thÓ trong trêng hîp nh÷ng khu rõng rÊt réng lín vÝ dô nh th¶m phñ thùc vËt cña Canada hoÆc lu vùc Amazon - nh÷ng n¬i rõng tr¶i dµi hµng tr¨m km, Ýt n¨ng lîng d thõa h¬n cã thÓ cã khi khu vùc réng lín nh vËy bÞ Èm ít. Tuy nhiªn khoanh vïng l¹i, t×nh tr¹ng ít do ma d«ng sÏ vÉn cho phÐp gi¶i phãng nhiÖt nh¹y h¬n tõ nh÷ng vïng kh« vµ xóc tiÕn m¹nh qu¸ tr×nh bèc h¬i ë nh÷ng khu vùc ít. Sù m« pháng qu¸ tr×nh trao ®æi n¨ng lîng gi÷a khÝ quyÓn vµ bÒ mÆt cña th¶m thùc vËt bëi Murphy vµ Knoerr (1975) cho thÊy trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thÝch hîp, sù thay ®æi c¸n c©n bøc x¹ cã thÓ còng cã vai trß quan träng. Hä nhËn thÊy r»ng ¶nh hëng tæng hîp cña sù chÆn níc lªn c©n b»ng n¨ng lîng cña mét khu vùc rõng lµ sù t¨ng lªn cña qu¸ tr×nh trao ®æi Èn nhiÖt ë sù tiªu hao bøc x¹ sãng dµi vµ trao ®æi nhiÖt nh¹y c¶m mµ sù t¨ng nhiÖt nµy biÕn ®æi theo ®é Èm t¬ng ®èi vµ tèc ®é giã. KÕt qu¶ lµ hä ®a ra kÕt luËn r»ng bèc h¬i t¨ng cêng cña níc bÞ chÆn l¹i cã thÓ xuÊt hiÖn ë nh÷ng khu rõng cã quy m« lín n¬i b×nh lu theo ph¬ng ngang cã thÓ kh«ng ®¸ng kÓ. GÇn ®©y h¬n nh÷ng tiÕn bé trong m« pháng ma vµ nh÷ng thiÕt bÞ ®o ®¹c kh¸c ®· cho phÐp tiÕn hµnh nh÷ng nghiªn cøu tØ mØ vÒ nh÷ng lo¹i kh¸c cña th¶m phñ thùc vËt bao gåm c©y th©n cá vµ c©y trång n«ng nghiÖp. Finney (1984) ®· nghiªn cøu tØ mØ nh÷ng ®êng ®i cã thÓ cña nh÷ng h¹t ma r¬i trªn c©y c¶i Bruxen, cñ c¶i ®êng 72
vµ khoai t©y, tøc lµ chóng cã thÓ r¬i gi÷a c¸c l¸ c©y, ®Æc tÝnh cña chóng gi÷ nguyªn kh«ng ®æi. Lîng níc bÞ chÆn l¹i vµ chuyÓn thµnh dßng níc men theo l¸ vµ cµnh c©y. Lîng níc bÞ chÆn l¹i vµ kÕt hîp thµnh mét khèi, sau ®ã r¬i xuèng díi d¹ng nhá giät; hoÆc lµ bÞ chÆn l¹i vµ bÞ vì tan do va ch¹m víi th¶m thùc vËt vµ sau ®ã chuyÓn thµnh nh÷ng giät nhá h¬n gi÷a c¸c l¸ c©y. ¤ng nhËn thÊy khi thùc vËt trëng thµnh vµ diÖn tÝch chÆn níc cña chóng t¨ng lªn th× lîng níc xuyªn qua t¸n l¸ c©y sÏ gi¶m xuèng kÌm theo víi sù t¨ng lªn cña dßng níc theo cµnh c©y vµ dßng nhá giät tõ l¸ vµ sù gi¶m nhá cña hiÖn tîng ®Êt bÞ ít ngo¹i trõ t¹i nh÷ng ®iÓm l¸ nhá giät xuèng. Nh÷ng thÝ nghiÖm m« pháng ma víi c¸c bôi c©y th©n cá cho thÊy c¸ch mµ cÊu tróc cña c©y, víi d·y l¸ héi tô cña nã, trùc tiÕp chÆn níc ma vÒ phÝa tËp trung bôi c©y vµ ®¸m cá. De Ploey (1982) ®· x¸c ®Þnh dßng ch¶y theo cµnh c©y cã thÓ ®ãng “…mét vai trß chÝnh trong qu¸ tr×nh h×nh thµnh dßng ch¶y trªn sên dèc víi th¶m thùc vËt gièng nh th¶o nguyªn. 3.3 §o ®¹c sù gi÷ níc Ph¬ng ph¸p phæ biÕn nhÊt ®Ó ®o ®¹c tæn thÊt do chÆn níc (I) lµ tÝnh to¸n hiÖu sè gi÷a lîng gi¸ng thñy phÝa trªn líp phñ thùc vËt (P) vµ lîng gi¸ng thñy thùc phÝa díi t¸n l¸ cña chóng bao gåm lîng ma xuyªn qua ®îc (T) vµ dßng ch¶y theo th©n c©y (S). Do ®ã: I=P–T–S (3.1) Do nh÷ng khã kh¨n trong viÖc l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ phÝa díi t¸n l¸ cña thùc vËt, nªn ph¬ng ph¸p nµy ®îc sö dông nhiÒu ®èi víi rõng h¬n lµ nh÷ng líp phñ thÊp h¬n. Lîng ma xuyªn qua ®îc cã thÓ ®o ®¹c ®îc b»ng viÖc sö dông m¸y ®o b»ng phÔu hoÆc b»ng r·nh ®îc ®Æt bªn díi t¸n l¸ rõng vµ dßng ch¶y qua th©n vµ cµnh c©y cã thÓ ®îc thu thËp b»ng nh÷ng m¸ng níc g¾n xung quanh chu vi cña th©n c©y dÉn vµo mét c¸i b×nh chøa. ThÕ lµ ®· cã mét sè r¾c rèi cã thÓ ph¸t sinh: Ngêi ta ®· nhËn thÊy lîng ma xuyªn qua ®îc phô thuéc vµo møc ®é t¸n l¸ bao phñ vµ chØ sè diÖn tÝch l¸ (leaf area index – LAI) tøc lµ diÖn tÝch bÒ mÆt cña l¸ c©y (chØ tÝnh mét mÆt)/ diÖn tÝch t¸n c©y nh« ra; c©y cèi lµ lo¹i rông l¸ hay kh«ng rông l¸; vµ sù b»ng ph¼ng cña bÒ mÆt l¸ c©y. H×nh d¹ng cña l¸ c©y vµ sù ®Þnh híng cã thÓ tËp trung lîng ma xuyªn qua ®îc vµo nh÷ng ®iÓm ch¶y nhá giät. Stemflow cã thÓ bÞ chi phèi bëi híng cña cµnh c©y vµ ®é gå ghÒ cña vá c©y. Th«ng thêng, gi¸ng thñy tæng céng ®îc ®o ®¹c ë nh÷ng khu vùc trèng nhng ®«i khi ®iÒu nµy lµ kh«ng thÓ vµ cã thÓ cã nh÷ng vÊn ®Ò do c¸c ¶nh hëng cña ®é nh¸m khÝ ®éng lùc cña líp phñ thùc vËt ë phÇn thu nhËn cña vò kÕ trªn mùc t¸n c©y (xem môc 2.4.1). Thªm n÷a cã nh÷ng khã kh¨n trong viÖc lÊy mÉu bÞ chi phèi bëi sù biÕn ®æi rÊt lín theo kh«ng gian cña lîng ma xuyªn qua ®îc vµ stemflow trong nh÷ng khu rõng nhiÖt ®íi (Jackson, 1975). Nh÷ng nghiªn cøu gÇn ®©y trong rõng rËm Amazon (Lloyd vµ Marques, 1988) ®· kh¸m ph¸ tÇm quan träng cña vÊn ®Ò lÊy mÉu do sù tËp trung côc bé ®¸ng kÓ cña lîng níc xuyªn qua t¸n l¸ trong nh÷ng ®iÓm ch¶y nhá giät (H×nh 3.2). Nh÷ng ®¸nh gi¸ tríc ®©y vÒ tæn thÊt do chÆn níc cña c¸c khu rõng nhiÖt ®íi cã thÓ gÆp sai sè do kÕt qu¶ cña viÖc kh«ng lÊy ®ñ mÉu theo kh«ng gian (Bruijnzeel, 1990) bëi v× rÊt nhiÒu nh÷ng nghiªn cøu tríc ®· kh«ng hiÓu ®Çy ®ñ nh÷ng biÕn thiªn rÊt lín theo kh«ng gian cña níc ma xuyªn qua t¸n l¸ 73
®ßi hái ph¶i cã mét sè lîng lín c¸c m¸y ®o ®îc ®Æt t¹i nh÷ng ®Þa ®iÓm ngÉu nhiªn, ®îc di chuyÓn thêng xuyªn ®Ó cã ®îc nh÷ng ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c. H×nh 3.2 So s¸nh lîng ma xuyªn qua thu ®îc cña mét m¹ng líi c¸c vò kÕ ®îc thÓ hiÖn b»ng phÇn tr¨m cña lîng ma tæng céng cho (a) rõng ma nhiÖt ®íi, (b) rõng «n ®íi (Lloyd vµ Marques, 1988). Dßng ch¶y theo th©n c©y cã thÓ ®îc ®o ®¹c b»ng nh÷ng m¸ng níc dÎo g¾n xung quanh th©n c©y vµ dÉn níc vµo mét thiÕt bÞ chøa níc. MÆc dï cã nhiÒu nghiªn cøu tríc ®©y bá qua dßng ch¶y theo th©n c©y nhng hiÖn nay chóng ta ®· biÕt nã cã ý nghÜa cho nh÷ng loµi nhÊt ®Þnh, vµ nã ®Æc biÖt quan träng cho viÖc nghiªn cøu hãa häc níc do nång ®é chÊt tan cao cña nã. Cã mét sè b»ng chøng cho thÊy nÕu tuæi cña c©y t¨ng th× dßng ch¶y theo th©n c©y gi¶m nh mét phÇn cña lîng ma tæng céng (vÝ dô Johnson, 1990). KÕt qu¶ nµy phÇn nµo do vá cña c©y trë nªn nh¸m h¬n hoÆc ®îc bao phñ bëi rªu vµ ®Þa y vµ phÇn nµo lµ do c¸c cµnh c©y giµ cçi h¬n cã xu híng Ýt dèc h¬n. Mét ph¬ng ph¸p tháa ®¸ng h¬n trong viÖc ®o ®¹c lîng ma thùc lµ sö dông nh÷ng vò kÕ tÊm lín - lo¹i thu thËp c¶ lîng ma xuyªn qua ®îc vµ dßng ch¶y theo th©n c©y (Calder vµ Rosier, 1976; Hall vµ Hopkins, 1997). ViÖc vËn hµnh mét vò kÕ tÊm lín dÔ dµng h¬n lµ vËn hµnh mét sè lîng lín vò kÕ ®o lîng ma xuyªn qua ®îc vµ dßng ch¶y theo th©n c©y. Nã còng cho mét gi¸ trÞ trung b×nh diÖn tÝch tin cËy vµ cã b»ng chøng r»ng nh÷ng ®Þa ®iÓm cã ma xuyªn qua cao gÇn víi nh÷ng ®Þa ®iÓm cã ma xuyªn qua thÊp vµ viÖc quan tr¾c nh÷ng ®Þa ®iÓm gÇn kÒ lµ mét lîi thÕ phô thªm (Calder, 1998). Tuy nhiªn, viÖc sö dông nh÷ng tÊm lín lµ kh«ng thÝch hîp ë 74
nh÷ng n¬i th«ng tin cÇn lµ sù biÕn thiªn theo kh«ng gian cña lîng ma thùc, nh trong trêng hîp nghiªn cøu sù bæ sung ®é Èm ®Êt, xãi mßn hoÆc chÊt lîng níc. Trong khi chóng lµm viÖc hiÖu qu¶ víi nh÷ng khu rõng trång trÎ rËm r¹p, vò kÕ tÊm lín khã gi¶i quyÕt ®èi víi nh÷ng lo¹i rõng kh¸c; thÝ dô chóng kh«ng thÝch hîp ë nh÷ng n¬i th¶m thùc vËt rËm r¹p, hoÆc ë nh÷ng n¬i c©y cèi c¸ch xa nhau vµ c¸c tÊm ph¶i rÊt lín. H¬n n÷a, nÕu yªu cÇu ®o ®¹c trong mét thêi gian dµi, sù tån t¹i cña c¸c tÊm cã thÓ ¶nh hëng ®Õn t¸n l¸ c©y do viÖc c¾t ®øt nguån cung cÊp cña lîng ma thùc vµ r¸c r¬i xuèng mÆt ®Êt. Nh÷ng nghiªn cøu vÒ sù chÆn níc ®èi víi c©y th©n cá vµ nh÷ng th¶m thùc vËt bËc thÊp kh¸c cßn khã kh¨n h¬n nhiÒu mµ ®èi víi chóng nh÷ng kü thuËt kh¸c cã kh¶ n¨ng thùc hiÖn ®îc. VÝ dô nh÷ng thÈm kÕ c©n nhá ®îc sö dông ®Ó ®o ®¹c tæn thÊt do bèc h¬i tõ bÒ mÆt Èm ít trªn c©y th¹ch nam (Hall, 1985; 1987), nhng còng cÇn thËn träng ®Ó ng¨n chÆn nh÷ng giai ®o¹n cña tæn thÊt do tho¸t h¬i. Corbett vµ Crouse (1968) ®· ph¸t minh ra mét ph¬ng ph¸p ®Ó ®o ®¹c tæn thÊt do chÆn níc ë cá b»ng viÖc chÌn vµo nh÷ng vßng ®Öm b»ng kim lo¹i cã ®êng kÝnh 25 cm vµo trong ®Êt, ®Ó phñ phÝa trªn mÆt ®Êt sao cho ®Êt bªn trong vßng kim lo¹i cã thÓ ®ãng kÝn b»ng c¸ch phÕt vµo mét nhò t¬ng mñ – lo¹i nµy kh«ng lµm ¶nh hëng ®Õn sù ph¸t triÓn cña cá. Mét èng dÉn ë bªn c¹nh cña mçi chiÕc vßng dÉn c¶ lîng ma xuyªn qua vµ dßng ch¶y theo th©n c©y ®Õn mét b×nh chøa. Nh÷ng híng tiÕp cËn c©n b»ng níc ®· ®îc sö dông ®Ó ®o ®¹c gi¸n tiÕp ®é lín cña tæn thÊt do chÆn níc. Mét sè nghiªn cøu sö dông nh÷ng bån thu níc nhá ®Ó ®a ra nh÷ng ®¸nh gi¸ quy m« lín vÒ tæn thÊt do chÆn níc. VÝ dô: Swank vµ Miner (1968) nhËn thÊy r»ng ¶nh hëng cña viÖc chuyÓn ®æi nh÷ng rõng c©y l¸ réng trëng thµnh thµnh c©y th«ng tr¾ng ph¬ng §«ng ë hai lu vùc thùc nghiÖm ë phÝa Nam Appalachians lµ gi¶m dßng ch¶y s«ng gÇn 100 mm sau 10 n¨m. V× phÇn lín lîng níc gi¶m x¶y ra trong mïa ®«ng, nªn nã ®îc quy chñ yÕu lµ do tæn thÊt do chÆn níc ë c©y th«ng kh«ng rông l¸ lín h¬n c©y l¸ réng rông l¸. Sù t¨ng lîng níc, còng cã thÓ phÇn lín do nh÷ng ¶nh hëng cña sù chÆn níc, ®îc ®a ra bëi Pillsbury vµ c¸c céng sù (1962) vµ bëi Hibbert (1971) sau khi chuyÓn ®æi tõ bôi c©y chaparan sang cá. Cuèi cïng, cã mét ph¹m vi c¸c c¸c híng nghiªn cøu ®Ó x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng tr÷ cña sù chÆn níc vµ nh÷ng thµnh phÇn riªng lÎ cña nã. C¸ch ®¬n gi¶n nhÊt lµ vÏ biÓu ®å lîng ma xuyªn qua ®îc vµ lîng ma tæng céng (Leyton vµ c¸c céng sù, 1967), vµ l¾p mét vá bäc bªn trªn nh÷ng ®iÓm lîng ma xuyªn qua ®îc. §êng kÎ t¹o thµnh phÇn mÆt ph¼ng ©m bÞ ch¾n trªn trôc lîng ma xuyªn qua ®îc thÓ hiÖn kh¶ n¨ng tr÷ cña t¸n l¸. Tuy nhiªn, sè liÖu thêng cã sù ph©n bè lín do sù ph©n bè cña chu tr×nh Èm vµ kh« trong mçi trËn ma còng nh sù thay ®æi lín cña c¸c ®iÒu kiÖn thùc nghiÖm. Vá bäc cã xu híng lµm cho c¸c kÕt qu¶ thiªn vÒ nh÷ng ®iÓm cã sai sè theo cïng mét híng. Thªm vµo ®ã cã tÝnh chÊt chñ quan trong viÖc lo¹i trõ nh÷ng c¬n d«ng/trËn b·o nhá nhÊt mµ v× nã cã t×nh tr¹ng Èm ít kh«ng hoµn toµn cña t¸n l¸. V× cã tæn thÊt do chÆn níc nªn nh÷ng ®o ®¹c vÒ lîng tr÷ cña t¸n l¸ vµ kh¶ n¨ng tr÷ ®Òu ®îc biÓu diÔn t¬ng ®¬ng ®é s©u (thêng lµ mm) trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch ®Êt vµ kh«ng gièng víi ®é dÇy vËt lý cña líp mµng níc trªn t¸n l¸. B¶ng 3.1 Nh÷ng gi¸ trÞ ®Æc trng cña kh¶ n¨ng chÆn níc ma cña t¸n l¸ ®èi víi c¸c lo¹i th¶m thùc vËt kh¸c nhau, ®îc biÓu diÔn b»ng chiÒu s©u níc t¬ng ®¬ng trªn khu vùc ph¸t triÓn cña th¶m thùc vËt (pháng theo sè liÖu cña Rutter vµ 75
c¸c céng sù, 1975; Shuttleworth, 1989; Zinke, 1967; Hall, 1985). Kh¶ n¨ng tr÷ cña t¸n R¬i xuèng tù do Th¶m thùc vËt l¸ ‘p’ (tû lÖ) ‘S’ (mm) L¸ kim: 1.05 0.25 1.5 0.25 1.7 0.05 1.2 0.09 C©y rông l¸: Mäc l¸ Kh«ng Mäc l¸ Kh«ng C©y tr¨n 1.0 0.65 0.35 0.55 C©y såi 0.85 0.3 0.45 0.80 Rõng nhiÖt ®íi 1.1a – 4.9b 0 – 0.08 1 C©y th¹ch nam 1.1 0.13 C©y th©n cá 1.3 – 1 Rõng nhiÖt ®íi gi¸ trÞ S ®îc tèi u hãa b»ng (a) m« h×nh Rutter, (b) m« h×nh ngÉu nhiªn Nh÷ng híng tiÕp cËn trùc tiÕp bao gåm lµm ít th¶m thùc vËt vµ ®o ®¹c nh÷ng thay ®æi sau ®ã vÒ khèi lîng khi níc bay h¬i. C¸ch nµy cã thÓ thùc hiÖn ®îc víi th¶m thùc vËt thÊp b»ng c¸ch sö dông thÈm kÕ c©n (Calder vµ c¸c céng sù, 1984) vµ cho c©y cèi b»ng viÖc c©n l¸ vµ cµnh c©y vµ suy réng ra cho toµn bé c©y (Rutter, 1963; Crockford vµ Richardson, 1990). Herwitz (1985) ®· x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng tr÷ cña sù chÆn níc cña bÒ mÆt l¸ c©y rõng ma nhiÖt ®íi b»ng c¸ch sö dông thiÕt bÞ m« pháng ma vµ kh¶ n¨ng tr÷ cña sù chÆn níc cña c¸c th©n c©y vµ bÒ mÆt gç b»ng c¸ch ng©m nh÷ng m¶nh vá c©y trong nh÷ng dung dÞch níc. ¤ng kÕt hîp nh÷ng sè liÖu nµy cïng víi nh÷ng ®o ®¹c vÒ chØ sè diÖn tÝch/khu vùc cña l¸ c©y, tÝnh to¸n víi sù gióp ®ì cña nh÷ng tÊm ¶nh hµng kh«ng tû lÖ lín vµ chØ sè diÖn tÝch cã rõng (WAI). Nh lµ diÖn tÝch bÒ mÆt cã rõng/diÖn tÝch t¸n l¸, ®Ó x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng tr÷ tæng céng cña sù chÆn níc. ¤ng nhËn thÊy gi¸ trÞ kh¶ n¨ng tr÷ tõ 2-8 mm, gi¸ trÞ nµy cao h¬n nhiÒu so víi gi¸ trÞ 1-2 mm thêng thÊy ë c¸c ph¬ng ph¸p situ ¸p dông cho vïng rõng «n ®íi (B¶ng 3.1). Teklehaimanot vµ Jarvis (1991) miªu t¶ viÖc chÆt vµ treo mét th©n c©y trªn xµ ®ì vµ xÞt níc lªn nã vµ theo dâi sù thay ®æi vÒ khèi lîng cña nã theo thêi gian. Calder cïng c¸c céng sù (1984) sö dông thÈm kÕ c©n ®Ó nghiªn cøu nh÷ng ®Æc tÝnh cña sù chÆn níc cña th¶m thùc vËt cã chiÒu cao trung b×nh cña c©y th¹ch nam. C¶m biÕn tõ xa còng ®îc sö dông ®Ó ®o ®¹c ngay tøc kh¾c lîng níc ®îc gi÷ l¹i trªn toµn bé t¸n l¸ cña rõng c©y. Calder vµ Wright (1986) ®· dïng sù suy gi¶m bøc x¹ gamma. Mét thiÕt bÞ ph¸t vµ thu ®îc treo ë hai th¸p c¸ch nhau 40 m vµ ®îc n©ng lªn vµ h¹ xuèng ®Ó cho phÐp chïm tia cã thÓ quÐt qua c¸c tÇng kh¸c nhau cña t¸n l¸. Tuy nhiªn, v× nh÷ng lý do an toµn, c¸ch nµy kh«ng thÓ sö dông cho nh÷ng quan tr¾c dµi h¹n kh«ng cã ngêi theo dâi ®îc. 3.4 Nh÷ng nh©n tè t¸c ®éng ®Õn tæn thÊt do chÆn níc cña th¶m thùc vËt 76
NÕu ma r¬i xuèng t¸n l¸ cña th¶m thùc vËt kh« th× tæn thÊt do chÆn níc thêng lín nhÊt lóc b¾t ®Çu trËn ma vµ gi¶m theo thêi gian. Qu¸ tr×nh nµy ph¶n ¸nh phÇn lín sù thay ®æi tr¹ng th¸i cña lîng tr÷ chÆn níc (interception storage) cña th¶m phñ thùc vËt, tøc lµ kh¶ n¨ng cña bÒ mÆt th¶m thùc vËt trong viÖc thu nhËn vµ gi÷ l¹i gi¸ng thñy r¬i xuèng. §Çu tiªn, khi tÊt c¶ l¸ c©y vµ cµnh nhá hay th©n c©y kh«, lîng tr÷ cßn trèng, kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc lµ lín nhÊt vµ mét phÇn lín lîng gi¸ng thñy bÞ ng¨n c¶n r¬i xuèng mÆt ®Êt. Khi l¸ c©y trë nªn Èm ít h¬n, khèi lîng cña níc trªn ®ã cuèi cïng vît qu¸ søc c¨ng bÒ mÆt mµ nhê ®ã chóng ®îc gi÷ l¹i vµ sau ®ã nh÷ng giät ma thªm vµo gÇn nh hoµn toµn bï l¹i bëi nh÷ng giät níc r¬i xuèng tõ c¸c c¹nh thÊp h¬n cña l¸ c©y. Nã lµ mét c©u chuyÖn tëng tîng nhng mµ dùa trªn ý nghÜa phæ biÕn râ rµng r»ng kh¶ n¨ng chÆn níc cña c©y cèi lín h¬n th¶m thùc vËt thÊp vµ c©y th©n cá. VËy mµ b¶ng 3.1 l¹i cho thÊy kh¶ n¨ng tr÷ cña t¸n l¸ rÊt gièng nhau vµ thùc tÕ kh¶ n¨ng cña mét sè c©y th©n cá lín h¬n mét sè rõng. Tuy nhiªn, nh ®· nªu trong môc 3.5.2, tæn thÊt do chÆn níc cña cá dÜ nhiªn sÏ kh«ng lín h¬n ®îc cña rõng. CÇn ph¶i ghi nhí r»ng sù ngng tô vµ sù h×nh thµnh nh÷ng giät níc ma ë trong khÝ quyÓn trªn cao kh«ng nhÊt thiÕt cã nghÜa lµ kh«ng khÝ ë gÇn mÆt ®Êt còng b·o hßa. Mét lîng níc ®¸ng kÓ cã thÓ mÊt ®i do bèc h¬i tõ bÒ mÆt cña l¸ trong suèt trËn ma, ®Õn nçi ngay c¶ khi kh¶ n¨ng tr÷ níc bÞ chÆn ban ®Çu ®· bÞ cho¸n hÕt chç, vÉn cã sù chÆn l¹i mét lîng t¬ng ®èi kh«ng ®æi cña gi¸ng thñy r¬i xuèng ®Ó thùc hiÖn sù tæn thÊt do bèc h¬i. Thùc vËy, trong trËn ma kÐo dµi, tæn thÊt do chÆn níc cã thÓ cã quan hÖ chÆt chÏ víi tèc ®é cña sù bay h¬i, v× thÕ mµ nh÷ng nh©n tè khÝ tîng ¶nh hëng sau ®ã còng cã liªn quan ®Õn sù th¶o luËn nµy. Trong khi ma ®ang r¬i, tèc ®é giã lµ mét nh©n tè cã ý nghÜa thùc sù quan träng. Nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¸c gi÷ nguyªn kh«ng ®æi, sù bay h¬i cã xu híng t¨ng cïng víi tèc ®é giã, kÕt qu¶ lµ trong suèt thêi kú ma kÐo dµi, tæn thÊt do chÆn níc khi cã giã lín h¬n lµ trong c¸c ®iÒu kiÖn lÆng giã. Tuy nhiªn, sù quan tr¾c nµy cã thÓ Ýt thÝch hîp h¬n ®èi víi nh÷ng trËn ma thêi ®o¹n ng¾n trong thêi gian ®ã tèc ®é giã lín lµm gi¶m kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc th«ng qua viÖc ®a sím níc ra khái bÒ mÆt cña th¶m thùc vËt vµ do ®ã phÇn nµo ¶nh hëng nhiÒu h¬n ®Õn tæn thÊt do bèc h¬i. 77
H×nh 3.3 Tû lÖ chÆn níc (tæn thÊt nh lµ mét phÇn cña lîng ma) so víi (a) chiÒu s©u cña gi¸ng thñy b·o (dùa theo sè liÖu cña Clegg, 1963); (b) chiÒu s©u gi¸ng thñy hµng n¨m (Calder, 1990). Thêi ®o¹n cña trËn ma lµ mét nh©n tè n÷a ¶nh hëng ®Õn sù chÆn níc th«ng qua viÖc x¸c ®Þnh sù c©n b»ng gi÷a lîng tr÷ níc gi¶m ®i trªn bÒ mÆt cña th¶m thùc vËt vµ lîng tæn thÊt do bèc h¬i t¨ng lªn. Sè liÖu thu thËp ®îc th«ng qua c¸c c«ng tr×nh kinh ®iÓn cña Horton (1919) vµ rÊt nhiÒu nh÷ng nghiªn cøu sau nµy ®· cho thÊy ®iÒu ch¾c ch¾n r»ng tæn thÊt do chÆn níc t¨ng cïng víi thêi ®o¹n cña trËn ma, mÆc dï tÇm quan träng t¬ng ®èi cña nã (tøc lµ sù chÆn níc nh mét phÇn cña lîng ma) gi¶m ®i. V× lîng vµ thêi ®o¹n ma cã quan hÖ chÆt chÏ víi nhau, nªn nhiÒu nghiªn cøu ®· g¾n tæn thÊt do chÆn níc víi lîng ma. Khi mét trËn b·o b¾t ®Çu, nh÷ng tæn thÊt lµ lín v× kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc ban ®Çu bÞ ®Çy; sau ®ã chóng t¨ng chËm cïng víi qu¸ tr×nh bay h¬i cña níc bÞ chÆn trong qu¸ tr×nh ma vÒ sau khi kh¶ n¨ng tr÷ ®îc bæ sung. Do tèc ®é cña qu¸ tr×nh bay h¬i nµy thêng nhá h¬n tèc ®é ma, nªn tÇm quan träng t¬ng ®èi cña nh÷ng tæn thÊt do chÆn níc sÏ cã xu híng gi¶m khi lîng ma t¨ng lªn. §iÒu nµy ®îc minh häa trong h×nh 3.3(a) trong ®ã tû lÖ sù chÆn níc (tøc lµ tæn thÊt do chÆn níc/gi¸ng thñy) ®îc vÏ so víi lîng gi¸ng thñy b·o trong khu vùc rõng nhiÖt ®íi ë Puerto Rico. Mèi quan hÖ còng cã thÓ ¸p dông cho nh÷ng ®iÒu kiÖn hµng n¨m, nh ®îc minh häa trong h×nh 3.3(b) b»ng biÓu ®å cña tû lÖ sù chÆn níc trung b×nh hµng n¨m so víi lîng gi¸ng thñy hµng n¨m cho mét sè ®Þa ®iÓm cã rõng thuéc vïng cã khÝ hËu h¶i d¬ng ë níc Anh. Bëi tû lÖ lîng ma trung b×nh vµ bèc h¬i tiÒm n¨ng trong trËn ma ®ång nhÊt mét c¸ch ®¸ng ng¹c nhiªn nªn tû lÖ hµng n¨m lµ kh¸ ®ång nhÊt ë vµo kho¶ng 0.30 – 0.35 (Calder, 1990; IH,1998). V× tæn thÊt do chÆn níc lín nhÊt xuÊt hiÖn ë thêi gian ®Çu cña trËn b·o, khi bÒ mÆt cña th¶m thùc vËt cßn kh« vµ kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc lµ lín nªn dÔ dµng thÊy lµ 78
tÇn sè ma, tøc lµ tÇn sè cña t×nh tr¹ng lµm Èm ít l¹i cã kh¶ n¨ng cã tÇm quan träng ®¸ng kÓ h¬n thêi ®o¹n còng nh lîng ma. Tæn thÊt do chÆn níc còng bÞ t¸c ®éng bëi lo¹i gi¸ng thñy bao gåm ph©n bè kÝch thíc cña giät níc ma vµ ®Æc biÖt lµ sù t¬ng ph¶n gi÷a ma vµ tuyÕt (sÏ ®îc nãi ®Çy ®ñ h¬n ë phÇn sau). Mét nh©n tè quan träng n÷a mµ còng xøng ®¸ng ®îc nãi ®Õn riªng rÏ lµ sù biÕn ®æi cña tæn thÊt do chÆn níc víi nh÷ng lo¹i vµ h×nh th¸i kh¸c nhau cña líp phñ thùc v©t. 3.5 Nh÷ng tæn thÊt do chÆn níc cña c¸c lo¹i th¶m thùc vËt kh¸c nhau Trªn c¬ së cña nh÷ng th¶o luËn tríc ®©y sÏ lµ hoµn toµn b×nh thêng khi tæn thÊt do chÆn níc ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau thay ®æi t¬ng øng víi nh÷ng kh¸c biÖt vÒ nh÷ng ®Æc ®iÓm cña th¶m thùc vËt vµ gi¸ng thñy. Nh÷ng ¶nh hëng chÝnh cña th¶m thùc vËt cã quan hÖ víi sù kh¸c biÖt vÒ kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc gi÷a c¸c lo¹i th¶m thùc vËt vµ vÒ ®é nh¸m khÝ ®éng lùc vµ sù quan hÖ cña nã ®èi víi søc c¶n khÝ ®éng lùc vµ tèc ®é cña qu¸ tr×nh bay h¬i tõ bÒ mÆt Èm ít cña th¶m thùc vËt. Theo thuËt ng÷ kh¸i qu¸t, nh÷ng tæn thÊt do chÆn níc sÏ lín h¬n ®èi víi nh÷ng th¶m thùc vËt rËm r¹p h¬n, th¶m thùc vËt cao h¬n vµ khÝ hËu Èm ít h¬n. Nh÷ng ®Æc ®iÓm quan träng nhÊt cña gi¸ng thñy lµ thêi ®o¹n, tÇn sè vµ cêng ®é còng nh lµ lo¹i gi¸ng thñy (láng hay r¾n) (®· ®îc ®Ò cËp riªng trong môc 3.7). Bëi v× sù phøc t¹p cña qu¸ tr×nh chÆn níc vµ mèi quan hÖ qua l¹i gi÷a nh÷ng nh©n tè cña th¶m thùc vËt vµ nh÷ng nh©n tè khÝ tîng mµ quyÕt ®Þnh ®é lín cña tæn thÊt do chÆn níc, nªn thêng khã kh¨n ®Ó ®a ra sù so s¸nh ch¾c ch¾n gi÷a nh÷ng sè liÖu ®· c«ng bè vÒ tæn thÊt do chÆn níc. Tuy nhiªn râ rµng lµ trong phÇn lín c¸c trêng hîp, tæn thÊt do chÆn níc ë c©y lín h¬n c©y th©n cá hay c©y n«ng nghiÖp mÆc dï nh÷ng nguyªn nh©n cho viÖc nµy thay ®æi cïng víi c¸c ®iÒu kiÖn khÝ tîng. VÝ dô, ë miÒn nói níc Anh n¬i ma thêng cã thêi ®o¹n dµi vµ cêng ®é nhá vµ bÒ mÆt th¶m thùc vËt Èm ít trong mét thêi gian ®¸ng kÓ, tæn thÊt do b«c h¬i tõ c©y lµ kh¸ lín. Nguyªn nh©n lµ v× sù t¨ng cña tèc ®é bèc h¬i trong nh÷ng ®iÒu kiÖn Èm ít (hay lµ sù chÆn níc) do ®é nh¸m khÝ ®éng häc cña c©y lín, h¬n lµ kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc h¬i cao cña chóng (Calder, 1979). Tû lÖ chÆn níc cña c©y cã qu¶ h×nh nãn ë miÒn nói níc Anh thêng lµ 30 - 35% cña tæng lîng ma do khÝ hËu h¶i d¬ng víi nh÷ng trËn ma thêi ®o¹n dµi nhng cêng ®é nhá. Nh÷ng tæn thÊt nµy lµ mét trong nh÷ng gi¸ trÞ cao nhÊt thÕ giíi vµ ®ã chÝnh lµ nguyªn nh©n mµ mét khèi lîng ®¸ng kÓ nh÷ng nghiªn cøu vÒ sù chÆn níc cña rõng ®îc tiÕn hµnh ë níc Anh. Tuy nhiªn, trong nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¸c vai trß cña kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc trong viÖc x¸c ®Þnh sù kh¸c biÖt vÒ tæn thÊt do chÆn níc gi÷a c©y vµ cá cã thÓ quan träng h¬n nhiÒu. §©y lµ trêng hîp cã ma thêng xuyªn nhng tån t¹i trong thêi gian ng¾n víi sù kh« h¹n nhanh gi÷a c¸c trËn ma. Gi¸ trÞ cña tæn thÊt do chÆn níc ®èi víi nh÷ng th¶m phñ thùc vËt ®îc nªu ra trong môc nµy ph¶i ®îc gi¶i thÝch cµng râ cµng tèt díi ¸nh s¸ng cña c¶ sù trän vÑn cña sè liÖu ®o ®¹c ®îc vµ nh÷ng ®iÒu kiÖn thêi tiÕt. VÝ dô, trong mét sè trêng hîp nh÷ng ®o ®¹c vÒ dßng ch¶y qua th©n vµ cµnh c©y, trong nh÷ng trêng hîp kh¸c thµnh phÇn nµy ®îc c«ng nhËn tøc thêi vµ trong nhiÒu trêng hîp dêng nh nã hoµn toµn ®îc bá qua. MÆt kh¸c d÷ liÖu ®îc tr×nh bµy trong tµi liÖu, ®Æc biÖt lµ ®Ò 79
cËp ®Õn lîng, thêi ®o¹n, tÇn sè, cêng ®é vµ lo¹i gi¸ng thñy, tÊt c¶ c¸c lo¹i nµy cÇn thõa nhËn mét sù hiÓu cã ý nghÜa cña sè liÖu sau: 3.5.1 Rõng Trong nhiÒu trêng hîp, dï cho thùc tÕ lµ mËt ®é l¸ ë rõng c©y rông l¸ dµy h¬n ë rõng c©y l¸ kim, phÇn chñ yÕu cña b»ng chøng thùc nghiÖm cho thÊy nh÷ng tæn thÊt do chÆn níc lín h¬n ë rõng c©y l¸ kim. Xem xÐt l¹i mét ph¹m vi réng lín sè liÖu cña Nga, ch©u ¢u vµ Mü, Rakhmanov (1966) cho r»ng rõng l¸ kim cïng víi rõng tha vµ rõng cÊm trªn c¸c b·i than bïn vµ ®Þa h×nh ®Çm lÇy, chÆn mét lîng trung b×nh kho¶ng 25 - 35% lîng gi¸ng thñy hµng n¨m so víi 15 - 25% cña nh÷ng khu rõng l¸ réng. Nh÷ng gi¸ trÞ t¬ng tù ®èi víi sù chÆn níc cña rõng l¸ kim ë níc Anh ®îc ®a ra bëi Calder (1990) vµ mét tµi liÖu cña ch©u ¢u gÇn ®©y h¬n dïng cho rõng c©y l¸ réng rông l¸ cho biÕt gi¸ trÞ tæn thÊt tõ 10 - 30% (IH, 1998). §èi víi rõng c©y xanh l¸ hçn t¹p ë South Island, New Zealand, tæn thÊt do chÆn níc trung b×nh kho¶ng 29% (Pearce vµ nh÷ng ngêi kh¸c, 1982). Sù t¬ng ph¶n gia rõng l¸ réng vµ rõng l¸ kim ®îc minh häa trong h×nh 3.4. C¶ hai lo¹i rõng ®Òu cho thÊy sù gi¶m bít tÇm quan träng t¬ng ®èi cña tæn thÊt do chÆn níc khi lîng ma t¨ng lªn nhng trªn toµn vïng cña lîng ma tæng céng, tæn thÊt do chÆn níc cña rõng l¸ kim lín h¬n râ rµng. Mét trong nh÷ng nguyªn nh©n cña sù t¬ng ph¶n nµy cã thÓ lµ trong khi nh÷ng giät níc vÉn b¸m s¸t ®Ó rêi ra khái l¸ kim th× chóng cã xu híng ch¶y cïng nhau trªn l¸ réng vµ do ®ã r¬i xuèng hay ch¶y xuèng c¸c cµnh vµ nh¸nh c©y. C©y l¸ kim ®Æc trng lµ cã kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc kho¶ng 1-2 mm, trong khi nh÷ng c©y l¸ réng cã gi¸ trÞ díi 1 mm (Harding vµ c¸c céng sù, 1992). Còng cã kh¶ n¨ng lµ kÕt cÊu më cña l¸ nhän cho phÐp sù lu th«ng kh«ng khÝ tù do h¬n vµ do ®ã qu¸ tr×nh bèc h¬i cña lîng Èm ®îc gi÷ l¹i còng nhanh h¬n. Nh÷ng tæn thÊt do chÆn níc sÏ phô thuéc vµo mét sè nh©n tè bao gåm tuæi cña c©y vµ cÊu tróc cña rõng. Teklehaimanot vµ c¸c céng sù (1991) chØ ra tÇm quan träng cña kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c c©y. Tæn thÊt do chÆn níc gi¶m tõ 33% xuèng cßn 9% cña lîng ma khi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c c©y v©n sam Sitka ®îc t¨ng tõ 2 lªn 8 m. Sù biÕn ®æi lín h¬n gi÷a c¸c vÞ trÞ cña nh÷ng c©y l¸ réng trong h×nh 3.4 cã thÓ lµ do chóng bao gåm nhiÒu loµi hçn t¹p víi tuæi kh¸c nhau vµ th¶m thùc vËt cã tÇng biÕn ®æi; ngîc l¹i nh÷ng n¬i cã c©y l¸ kim th× thêng b»ng tuæi, c©y trång ®¬n loµi. Nh÷ng ®¸nh gi¸ vÒ sù chÆn níc ë rõng nhiÖt ®íi th× rÊt hay thay ®æi, do nh÷ng khã kh¨n cña viÖc lÊy mÉu theo kh«ng gian nhng thêng thÊp h¬n nhiÒu so víi nh÷ng ®¸nh gi¸ thu ®îc ë rõng «n ®íi. §iÒu nµy lµ do 3 nguyªn nh©n chÝnh: PhÇn lín c¸c trËn ma ë vïng nhiÖt ®íi sinh ra do nh÷ng c¬n d«ng ®èi lu cêng ®é m¹nh, thêi ®o¹n ng¾n. Nh÷ng h¹t níc lín Ýt cã hiÖu qu¶ trong viÖc lµm ít t¸n l¸ so víi h¹t níc nhá h¬n L¸ c©y cña rõng ma nhiÖt ®íi thêng cã ®Çu mót ®Ó níc ch¶y nhá giät mµ ®Ó tËp trung lîng ma xuyªn qua ®îc (r¬i xuèng díi d¹ng nh÷ng giät níc to). 80
H×nh 3.4 Tû lÖ chÆn níc hµng n¨m cña rõng l¸ kim vµ rõng c©y l¸ réng (IH, 1998) Nh÷ng ®¸nh gi¸ gÇn ®©y vÒ nh÷ng tæn thÊt do chÆn níc bao gåm 9% (Lloyd vµ c¸c céng sù, 1988) vµ 12% (Ubarana, 1996) cho rõng ma ë Brazil vµ 21% cho rõng t¸i sinh ë Indonesia (Calder vµ c¸c céng sù, 1986), trong khi Asdak vµ c¸c céng sù (1998a) tuyªn bè nh÷ng tæn thÊt lµ 11% ®èi víi rõng nguyªn thñy cha khai th¸c (~ 580 c©y/ha) vµ 6,2% ®èi víi rõng ®· ®îc khai th¸c (~ 250 c©y/ha) ë miÒn Trung Indonesia. B¶ng 3.2 cho thÊy tæn thÊt do chÆn níc hµng n¨m tiªu biÓu cña bèn lo¹i rõng. B¶ng 3.2 Nh÷ng gi¸ trÞ tiªu biÓu cña tæn thÊt do chÆn níc hµng n¨m (% gi¸ng thñy) ®èi víi c¸c lo¹i rõng kh¸c nhau (dùa theo sè liÖu cña Calder, 1990; Hall vµ c¸c céng sù, 1992; IH, 1998). Lo¹i rõng ChÆn níc hµng n¨m (%) L¸ kim miÒn nói 30 – 35 L¸ réng 15 – 25 Rõng nhiÖt ®íi 10 – 15 C©y b¹ch ®µn 5 – 15 Liªn quan ®Õn nh÷ng t¬ng ph¶n theo mïa, tû lÖ phÇn tr¨m sù chÆn níc vµo mïa ®«ng vµ mïa hÌ ®èi víi rõng l¸ kim kh«ng rông l¸ cã vÎ nh gièng nhau. H×nh 3.5 cho thÊy t¹i mét ®Þa ®iÓm ë miÒn B¾c níc Anh, tæn thÊt trong mïa ®«ng cña c©y v©n sam cã thÓ h¬i cao h¬n tæn thÊt trong mïa hÌ (Law, 1958). Ngîc l¹i, mäi ngêi tr«ng ®îi lµ cã sù kh¸c biÖt râ rµng theo mïa ®èi víi tæn thÊt do chÆn níc cña c©y rông l¸, lµ lín nhÊt trong thêi kú ®Çy l¸. Trong mét bµi phª b×nh/bµi b¸o vÒ tµi liÖu ®· ®îc c«ng bè cho mét sè loµi c©y l¸ réng, Hall vµ Roberts (1990) cho thÊy mét gi¸ trÞ trung vÞ cña kh¶ n¨ng cña t¸n l¸ lµ 0.8 mm (mäc l¸) vµ 0.6 mm (kh«ng cã l¸). Lull (1964) nh÷ng h×nh vÏ khi c©y ®ang mäc l¸, tæn thÊt do chÆn níc ë rõng c©y l¸ réng ph¬ng B¾c vµ rõng aspen-birch lÇn lît lµ 15 vµ 10 %, trong khi ®ã ®èi víi nh÷ng c©y kh«ng l¸ tæn thÊt chØ b»ng mét nöa: 7 vµ 4%. T¬ng tù, Carlisle vµ c¸c céng sù (1965) nhËn thÊy tæn thÊt cña c©y såi lµ gÇn 17% trong thêi kú sinh trëng mïa hÌ so víi díi 10 % trong thêi kú kh«ng cã l¸. Tuy nhiªn, Raynolds vµ Henderson (1967) t×m ra sù kh¸c biÖt kh«ng lín theo mïa cña tæn thÊt do chÆn níc do l¸ rông. KÕt qu¶ h×nh nh g©y ng¹c nhiªn nµy biÓu thÞ mét sè nh©n tè. Cêng ®é ma cao h¬n trong mïa hÌ do nh÷ng c¬n d«ng ®èi lu cã thÓ h¹ thÊp tæn thÊt do chÆn níc. Còng lµ 81
hoµn toµn b×nh thêng khi ®é nh¸m khÝ ®éng häc cña rõng ph¶i thay ®æi, vµ cã thÓ lín h¬n vµo mïa ®«ng khi c©y tr¬ trôi, lµm t¨ng tèc ®é bay h¬i. Thø ba, nh ®· tr×nh bµy trong môc 3.7, sù chÆn tuyÕt trong mïa ®«ng cã thÓ lµm tæn thÊt t¨ng cao. H×nh 3.5 Tæn thÊt do chÆn níc theo mïa cña c©y v©n sam xanh l¸ (theo biÓu ®å gèc cña Law, 1958). Mét khÝa c¹nh quang träng n÷a cña tæn thÊt do chÆn níc trong nh÷ng khu vùc cã rõng lµ qu¸ tr×nh nµy xuÊt hiÖn ë 2 tÇng hoÆc h¬n trong líp phñ thùc vËt. Gi¸ng thñy ®Çu tiªn bÞ chÆn l¹i bëi t¸n l¸ ë phÝa trªn cao; mét phÇn cña lîng ma xuyªn qua ®îc sau ®ã bÞ chÆn tiÕp tôc bëi tÇng c©y thÊp hoÆc bëi mét tÇng bôi c©y ë mÆt ®Êt. Chóng ta cßn hiÓu biÕt t¬ng ®èi Ýt vÒ tÇm quan träng cña sù chÆn níc thø cÊp nµy mÆc dï tèc ®é giã nhá ë kho¶ng kh«ng gian gi÷a c¸c th©n c©y cã nghÜa lµ tèc ®é bay h¬i kh¸ thÊp. Nã cã xu híng t¨ng cïng víi lîng ma bëi v× trong nh÷ng trËn ma nhá, rÊt Ýt hoÆc kh«ng cã lîng ma xuyªn qua ®îc xuÊt hiÖn qua t¸n l¸, nhng ngîc l¹i trong nh÷ng trËn ma kÐo dµi, lîng ma xuyªn qua ®îc cña nh÷ng trËn ma d«ng nÆng h¹t sÏ lÊp ®Çy kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc cña tÇng c©y thÊp hoÆc bëi mét tÇng bôi c©y ë mÆt ®Êt. 3.5.2 C©y th©n cá vµ c©y bôi DiÖn tÝch l¸ tæng céng cña mét líp phñ liªn tôc cña cá hay c©y bôi trëng thµnh cã thÓ gÇn t¬ng tù víi diÖn tÝch l¸ tæng céng cña mét khu rõng cã t¸n l¸ khÐp kÝn, kÕt qu¶ lµ kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc còng cã ®é lín t¬ng tù cña c©y trong mïa sinh trëng tèi ®a. Do søc c¶n khÝ ®éng lùc lín vµ mïa sinh trëng ng¾n nªn tæn thÊt do chÆn níc tæng céng hµng n¨m cña c©y th©n cá t¬ng ®èi nhá h¬n tæn thÊt cña rõng c©y l¸ réng rông l¸. H¬n n÷a, trong nh÷ng khu vùc mµ cá ®îc c¾t lµm cá kh« hay thøc ¨n gia sóc hoÆc lµ bÞ ch¨n th¶ qu¸ møc, tæn thÊt do chÆn níc còng bÞ gi¶m ®i nhiÒu. Kittredge (1948) nhËn thÊy ë California, nh÷ng loµi cá yªn tÜnh chÆn 26% cña 826 mm lîng ma theo mïa, trong khi ®ã ë Missouri, cá xanh chÆn 17% lîng ma trong th¸ng tríc khi gÆt (Musgrave, 1938). Trong c¶ hai trêng hîp ®Òu kh«ng cã dßng ch¶y theo th©n c©y. Nh÷ng c«ng tr×nh cña Corbett vµ Crouse (1968), trong ®ã lîng ma xuyªn qua vµ dßng ch¶y theo th©n c©y ®îc ®o ®¹c, cho thÊy tæn thÊt do chÆn níc hµng n¨m cña cá døa ë miÒn Nam California trung b×nh kho¶ng 8%. Tæn thÊt do chÆn níc cña líp phñ c©y bôi chaparan trëng thµnh ë phÝa Nam California trung b×nh kho¶ng 13% cña lîng gi¸ng thñy hµng n¨m. Nh÷ng thÝ nghiÖm vÒ sù chÆn níc víi th¶m phñ thùc vËt bÞ chÆt hoÆc mét lîng nhá nh©n t¹o ®· cho nh÷ng 82
kÕt qu¶ kh¸ kh¸c nhau. Ngîc l¹i, ë nh÷ng khu vùc «n ®íi Èm cã ma thêng xuyªn, ch¼ng h¹n khu vùc T©y ¢u gÇn biÓn, sù chÆn níc cã thÓ ®ãng vai trß chÝnh trong nh÷ng tæn thÊt do bay h¬i cña c©y cá cao, mÆc dï lîng nµy lµ ch¾c ch¾n nhá h¬n nhiÒu so víi tæn thÊt do chÆn níc cña rõng. Sè liÖu vÒ sù chÆn níc cña th¶o méc vµ c©y bôi che phñ c©y th¹ch nam vµ vïng ®Êt mäc ®Çy c©y th¹ch nam ë Ch©u ¢u lµ rÊt thiÕu (Leyton vµ c¸c céng sù, 1967). §©y lµ mét sù thiÕu sãt quan träng bëi v× viÖc trång c©y g©y rõng trong nh÷ng khu vùc nh thÕ nµy sinh ra sù kh«ng cã lîi cho viÖc ®¸nh gi¸ sù chÆn níc c©y th¹ch nam. Nh÷ng ®o ®¹c b»ng vò kÕ ®îc ®Æt ë díi nh÷ng c©y th¹ch nam ®ang lín ë Scotland (Aranda vµ Coutts, 1963), cho thÊy trung b×nh 55% lîng gi¸ng thñy ®i xuyªn qua t¸n l¸. MÆc dï kh«ng cã ®o ®¹c vÒ stemflow nhng hä nhËn thÊy nã cã thÓ ®¸ng kÓ do cÊu tróc nhiÒu cµnh nh¸nh cña c©y. Nh÷ng nghiªn cøu cña ViÖn thñy v¨n (Hall, 1985, 1987; Wallace vµ c¸c céng sù, 1982) cho thÊy trong thêi kú Èm ít, tæn thÊt do chÆn níc cña c©y th¹ch nam dêng nh cao h¬n nhiÒu so víi cá. Tuy nhiªn, trong nh÷ng giai ®o¹n kh« h¹n, tæn thÊt do tho¸t h¬i cña c©y th¹ch nam l¹i nhá h¬n ®¸ng kÓ so víi cá, kÕt qu¶ lµ ë nh÷ng vïng cã lîng ma hµng n¨m võa ph¶i (~1500 mm) sù t¨ng tæn thÊt do chÆn níc cã thÓ ®Ó lµm ®èi träng víi sù gi¶m cña qu¸ tr×nh tho¸t h¬i, ë nh÷ng khu vùc cã lîng ma lín, tæn thÊt do chÆn níc sÏ chiÕm u thÕ vµ ë nh÷ng khu vùc kh« h¹n th× ngîc l¹i. 3.5.3 C©y trång n«ng nghiÖp H¬n n÷a, sè liÖu vÒ tæn thÊt do chÆn níc cña c©y trång n«ng nghiÖp lµ rÊt Ýt so víi sè liÖu cña khu vùc cã rõng. H×nh 3.6 cho thÊy sù chÆn níc cña ngò cèc, ®ç t¬ng vµ yÕn m¹ch ban ®Çu t¨ng cïng víi sù t¨ng mËt ®é c©y trång. Tuy nhiªn, sau khi ®· ®¹t ®îc mét líp phñ nhÊt ®Þnh sù t¨ng lªn sau ®ã cña sù chÆn níc lµ kh¸ nhá, cho thÊy r»ng sù chÆn níc trung b×nh cña yÕn m¹ch, ®Ëu t¬ng vµ ngò cèc chÝn lÇn lît lµ 23, 35 vµ 40-50%. V× kh«ng cã phÐp ®o nµo ®îc tiÕn hµnh vÒ dßng ch¶y qua th©n vµ cµnh c©y nªn nh÷ng con sè nµy sÏ bÞ gi¶m ®i bëi mét lîng thÝch hîp ®Ó miªu t¶ tæn thÊt do chÆn níc thùc. Nh÷ng quan tr¾c kh¸c trong mïa ph¸t triÓn cña c¶ 3 lo¹i c©y trång cho thÊy tæn thÊt do chÆn níc t¬ng øng kho¶ng 7, 15 vµ 16% cña tæng lîng ma (Lull, 1964). Nh÷ng thÝ nghiÖm cña ngêi Nga cho thÊy sù chÆn níc cña bét m× xu©n trong thêi kú sinh trëng t¬ng tù hay nhá h¬n mét chót so víi rõng ®ang mäc l¸ trong cïng mét thêi ®o¹n, kho¶ng tõ 11 ®Õn 19% cña tæng lîng gi¸ng thñy (Kontorshchikov vµ Eremina, 1963). 83
H×nh 3.6 Tæn thÊt do chÆn níc cña c©y trång n«ng nghiÖp víi sù t¨ng mËt ®é c©y trång (dùa theo sè liÖu cña Woollny ®îc trÝch dÉn bëi Baver, 1956). 3.6 M« h×nh hãa sù chÆn níc MÆc dï viÖc ®o ®¹c tæn thÊt do chÆn níc trùc tiÕp ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu so víi thu thËp nh÷ng sè liÖu khÝ hËu vµ th¶m thùc vËt cÇn thiÕt ®Ó m« h×nh hãa tæn thÊt do chÆn níc, nhng viÖc m« h×nh hãa cã rÊt nhiÒu lîi thÕ. §Çu tiªn, nã cung cÊp mét c¸ch ®Ó tæng kÕt; thø hai nã cho phÐp nh÷ng kÕt qu¶ cña nh÷ng nghiªn cøu ë mét n¬i cã thÓ ngo¹i suy sang c¸c khu vùc kh¸c vµ thø ba nã gióp chóng ta hiÓu râ c¬ cÊu bªn trong cña qu¸ tr×nh. NhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c nhau ®Ó m« h×nh hãa tæn thÊt do chÆn níc ®· ®îc ph¸t triÓn dï cho sù phøc t¹p cña qu¸ tr×nh chÆn níc vµ khã kh¨n cña viÖc thµnh lËp nh÷ng gi¸ trÞ chÝnh x¸c cho c¸c thµnh phÇn chÝnh vµ nh÷ng nh©n tè ¶nh hëng (vÝ dô kh¶ n¨ng tr÷ cña cµnh vµ t¸n c©y, tèc ®é ch¶y nhá giät, stemflow, søc c¶n khÝ ®éng häc, tèc ®é bay h¬i v.v..) phÇn lín c¸c m« h×nh m¾c ph¶i hoÆc lµ qu¸ kh¸i qu¸t vµ ®¬n gi¶n hãa hoÆc lµ sù ®ßi hái cao vµ réng lín cña sè liÖu vµ viÖc xö lý sè liÖu. Nh÷ng m« h×nh ®¬n gi¶n nhÊt lµ nh÷ng m« h×nh kÕt hîp chÆt chÏ nh÷ng biÓu diÔn kinh nghiÖm, dùa trªn håi quy mµ liªn hÖ tæn thÊt do chÆn níc víi lîng gi¸ng thñy tæng céng. Horton (1919) lµ ngêi ®Çu tiªn cã thÓ ®a ra ®Ò xuÊt r»ng ®èi víi nh÷ng trËn b·o mµ lµm ít ®Ém t¸n l¸ cña th¶m thùc vËt, tæn thÊt do chÆn níc (I) sÏ b»ng tæng cña tæn thÊt do bèc h¬i cña níc bÞ chÆn trong trËn ma vµ lîng níc bÞ gi÷ l¹i bëi t¸n l¸ lóc kÕt thóc trËn b·o (mµ lîng nµy sau ®ã sÏ bÞ bèc h¬i)\ t I=  Edt  S 0 (3.2) trong ®ã E lµ tèc ®é bèc h¬i cña níc bÞ chÆn l¹i, t lµ thêi ®o¹n cña trËn ma vµ S lµ kh¶ n¨ng tr÷ chÆn níc cña t¸n l¸, mét thuËt ng÷ mµ cã mét sè sù nhÇm lÉn trong tµi liÖu. ë ®©y nã lµ lîng níc cßn l¹i trªn t¸n l¸ trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã sù bay h¬i, sau trËn ma vµ sù nhá giät ®· ngõng l¹i, tøc lµ lîng cÇn thiÕt nhá nhÊt ®Ó bao phñ toµn th¶m thùc vËt. §iÒu nµy kh¸c so víi sù sö dông cña nã vÝ dô bëi Herwitz (1985), ®Ó biÓu thÞ kh¶ n¨ng tr÷ lín nhÊt cña t¸n l¸ cña th¶m thùc vËt. 84
Ph¬ng tr×nh (3.2) cã thÓ lµm phøc t¹p h¬n b»ng c¸ch coi sù bay h¬i riªng lÎ tríc vµ sau khi t¸n l¸ ®· ít ®Ém ®Ó chuyÓn thµnh t' t I=  Edt   Edt  S 0 t' (3.3) trong ®ã t’ lµ thêi gian ®Ó t¸n l¸ ít ®Ém. MÆc dï Horton (1919) ®· nhËn thÊy ph¬ng tr×nh (3.2) hîp lý h¬n nhng «ng kÕt luËn r»ng trong thùc tiÔn thêng thuËn tiÖn h¬n nÕu hîp nhÊt lîng gi¸ng thñy chø kh«ng ph¶i lµ thêi ®o¹n gi¸ng thñy. Do ®ã, cã rÊt nhiÒu m« h×nh kinh nghiÖm vÒ tæn thÊt do chÆn níc mµ cã d¹ng tæng qu¸t: I = a.P + b (3.4) Trong ®ã P lµ lîng ma tæng céng trªn t¸n l¸ th¶m thùc vËt vµ a, b lµ hÖ sè rót ra tõ thùc nghiÖm. Ph¬ng tr×nh (3.4) cã thÓ ®îc sö dông ®Ó hoÆc lµ m« t¶ d÷ liÖu cña mét trËn b·o riªng biÖt hoÆc lµ ®Ó m« t¶ tæn thÊt do chÆn níc hµng ngµy nh lµ mét hµm cña lîng ma tæng céng hµng ngµy nÕu nh thõa nhËn r»ng chØ cã mét trËn ma mét ngµy (Gash, 1979). Merriam (1960) hîp nhÊt mét biÓu thøc d¹ng hµm mò ®Ó tÝnh ®Õn sù gia t¨ng lîng tr÷ quan tr¾c ®îc cïng víi sù t¨ng cña gi¸ng thñy:  P   I  S 1  exp     ET  S   (3.5) trong ®ã E lµ tèc ®é bèc h¬i trung b×nh trong trËn ma, vµ T lµ thêi gian cña trËn ma. Jackson (1975) ®· kiÓm nghiÖm mét vµi m« h×nh vµ nhËn thÊy mét ®êng cong b¸n logarit phï hîp víi sè liÖu cña «ng ®èi víi rõng nhiÖt ®íi h¬n lµ c¸c m« h×nh kh¸c, kÕt qu¶ lµm, I = a + b.lnP+ c.lnT (3.6) trong ®ã a, b vµ c lµ c¸c hÖ sè kinh nghiÖm vµ P lµ tèc ®é ma trung b×nh trong trËn ma. Nh÷ng ph©n tÝch h÷u Ých vÒ c¸c m« h×nh ®¬n gi¶n ch¼ng h¹n ®îc ®a ra bëi Zinke (1967), Jackson (1975), Gash (1979) vµ Massman (1983). Hä nhÊn m¹nh r»ng mÆc dï nh÷ng m« h×nh rÊt dÔ sö dông nhng chóng kh«ng ph¶i lóc nµo còng cho nh÷ng kÕt qu¶ ®Þnh lîng võa ý khi c¸c hÖ sè nhËn ®îc b»ng håi quy dùa vµo mét bé sè liÖu cô thÓ vµ r»ng nh÷ng kÕt qu¶ kinh nghiÖm cã thÓ kh«ng ®óng ®¾n ®èi víi nh÷ng th¶m phñ thùc vËt t¬ng tù nhau ë c¸c vÞ trÝ kh¸c. Nh÷ng m« h×nh dùa trªn nh÷ng lËp luËn vËt lý c¬ b¶n cã xu híng gi¶m ®Õn møc tèi thiÓu nh÷ng ®iÓm yÕu cña m« h×nh kinh nghiÖm nhng thêng ®ßi hái ®Çu vµo d÷ liÖu thêng xuyªn (vÝ dô mçi giê) cña tèc ®é ma vµ lîng ma xuyªn qua ®îc vµ cña nh÷ng íc lîng khÝ tîng cña qu¸ tr×nh bay h¬i. Cã thÓ sù kh¾t khe nhÊt cña nh÷ng m« h×nh lo¹i nµy ®îc ph¸t triÓn bëi Jack Rutter, m« h×nh nµy gi¶i quyÕt ph¬ng tr×nh c©n b»ng níc cña th¶m thùc vËt b»ng ph¬ng ph¸p sè. M« h×nh ®Çu tiªn ®îc m« t¶ bëi Rutter vµ c¸c céng sù (1971) vµ sau ®ã ®îc phøc t¹p vµ tæng qu¸t hãa (Rutter vµ c¸c céng sù, 1971) nhê kÕt qu¶ cña c«ng tr×nh nghiªn cøu trªn rõng c©y l¸ réng vµ rõng l¸ kim. Lîng ma bÞ chÆn l¹i ®îc thªm 85
vµo phÇn dù tr÷ nµy mµ sau ®ã mÊt hÕt do qu¸ tr×nh bay h¬i, ch¶y nhá giät vµ tiªu tho¸t níc. Tèc ®é bay h¬i vµ ch¶y nhá giät ®îc thõa nhËn lµ thay ®æi theo lîng níc trªn t¸n l¸ vµ v× vËy m« h×nh ®îc thiÕt kÕ ®Ó tÝnh to¸n sù c©n b»ng liªn tôc/di ®éng cña lîng ma, lîng ma xuyªn qua ®îc, sù bèc h¬i vµ nh÷ng thay ®æi cña lîng tr÷ cña t¸n l¸ vµ cµnh c©y. Sù bay h¬i tõ bÒ mÆt Èm ít cña th¶m thùc vËt t¹o nªn tæn thÊt do chÆn níc. Tèc ®é cña lîng níc vµo t¸n l¸ c©y lµ (1 – p).R (3.7) trong ®ã R lµ tèc ®é cña ma vµ p lµ phÇn cña lîng ma r¬i xuyªn qua nh÷ng chç trèng cña t¸n l¸. M« h×nh thõa nhËn r»ng khi ®é dµy cña líp níc ®îc gi÷ l¹i trªn t¸n l¸ cña thùc vËt (C) b»ng hoÆc vît qu¸ kh¶ n¨ng tr÷ cña nã (S) sù bay h¬i sÏ x¶y ra víi tèc ®é tiÒm n¨ng, Ep ®îc cho bëi ph¬ng tr×nh Penman-Monteith (xem môc 4.6.3). §èi víi t¸n l¸ Èm nhng cha b·o hßa (tøc lµ C < S) ph¬ng tr×nh sÏ gi¶m ®i c©n xøng C E  Ep. S (3.8) Sau ®ã, mèi quan hÖ nµy ®îc Hancock vµ Crowther (1979) cung cÊp thªm nh÷ng sù ñng hé nhê quan tr¾c vµ Shuttleworth (1978) chØ ra r»ng nã ®a ra mét m« t¶ hîp lý vÒ mÆt lý thuyÕt. Tèc ®é cña sù tiªu tho¸t níc nhá giät tõ t¸n l¸ ®îc thõa nhËn lµ cã quan hÖ hµm logarit víi møc ®é b·o hßa cña t¸n l¸ D  D ' .e bc (3.9) trong ®ã D’ vµ b lµ c¸c th«ng sè phô thuéc vµo nh÷ng ®Æc tÝnh cña bé l¸ vµ nh÷ng ®iÒu kiÖn khÝ tîng, vµ cã thÓ ®îc suy ra tõ nh÷ng quan tr¾c ®îc m« t¶ bëi Rutter vµ Morton (1977). V× ph¬ng tr×nh nµy dù b¸o sù ch¶y nhá giät bÐ nhng liªn tôc tõ t¸n l¸ kh« nªn nh÷ng biÓu thøc kh¸c ®· ®îc ®a ra (vÝ dô Calder, 1977; Massman, 1980). Kh¶ n¨ng tr÷ cña hÖ thèng cµnh/nh¸nh c©y (St) ®îc coi nh lµ ®îc bæ sung bëi mét phÇn kh«ng ®æi cña lîng ma mµ bÞ lµm chÖch híng sang phÇn bªn kia cña hÖ thèng cµnh c©y mµ tho¸t xuèng th©n c©y. Khi kh¶ n¨ng tr÷ ®· hoµn toµn ®îc lÊp ®Çy, bèc h¬i tiÒm n¨ng tõ chç dù tr÷ nµy x¶y ra víi mét tèc ®é cã quan hÖ tuyÕn tÝnh víi ph¬ng tr×nh Penman-Monteith. Khi ®é dµy cña líp níc trªn c¸c cµnh vµ th©n c©y (Ct) nhá h¬n kh¶ n¨ng St tæn thÊt do bèc h¬i tõ chóng sÏ bÞ gi¶m xuèng thªm na theo tû lÖ (Ct/St). Ngîc l¹i víi biÓu diÔn cho sù nhá níc tõ t¸n l¸, sù tho¸t níc tõ cµnh vµ th©n c©y h¬n qu¸ kh¶ n¨ng tr÷ ®îc thõa nhËn lµ ngay lËp tøc. M« h×nh ®îc kiÓm nghiÖm dùa vµo nh÷ng tæn thÊt do chÆn níc quan tr¾c ®îc tõ 6 kiÓu rõng bao gåm c¶ nh÷ng loµi l¸ réng rông l¸ vµ l¸ kim kh«ng rông l¸ (Rutter vµ c¸c céng sù, 1975) vµ cho mét hiÖu qu¶ m« pháng võa ý (H×nh 3.7). Nã còng ®îc ¸p dông thµnh c«ng cho c¸c bé sè liÖu kh¸c (vÝ dô Calder, 1977; Gash vµ Morton, 1978). 86
H×nh 3.7 Nh÷ng phï hîp håi quy tuyÕn tÝnh cña tæn thÊt do ng¨n gi÷ níc trªn mÆt ®îc quan tr¾c vµ m« h×nh hãa cho 6 lo¹i rõng. §é lÖch chuÈn ®îc chØ ra ë bªn ph¶i cuèi mçi ®êng. (Theo ®å thÞ gèc cña Rutter vµ céng sù, 1975, Nhµ xuÊt b¶n Blackwell Scientific) Tuy nhiªn, m« h×nh Rutter yªu cÇu rÊt nhiÒu sè liÖu, bíc thêi gian rÊt ng¾n vµ sö dông rÊt phøc t¹p. KÕt qu¶ lµ nã thêng chØ ®îc dïng cho nh÷ng môc ®Ých nghiªn cøu. H¬n n÷a, v× nã dùa trªn viÖc tu©n theo c¸n c©n níc liªn tôc, nªn nh÷ng sai sè cã thÓ tÝch tô l¹i theo thêi gian (Calder, 1998). Mét híng tiÕp cËn kh¸c lµ kÕt hîp ph¬ng tr×nh c©n b»ng khèi lîng theo phÐp gi¶i tÝch. Trong tµi liÖu nµy mét trong nh÷ng ph¬ng ph¸p ®îc sö dông réng r·i nhÊt vµ võa ý nhÊt lµ ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch ®îc ph¸t triÓn bëi Gash (1979). MÆc dï cã mét sè gi¶ ®Þnh ®¬n gi¶n hãa, nhng nã vÉn gi÷ ®îc nhiÒu lËp luËn theo quy luËt tù nhiªn cña m« h×nh Rutter phøc t¹p h¬n. M« h×nh Gash tÝnh to¸n tæn thÊt do chÆn níc dùa trªn nÒn t¶ng storm-by-storm vµ x¸c ®Þnh mét c¸ch riªng rÏ nh÷ng nh©n tè khÝ tîng vµ sinh häc kiÓm so¸t tæn thÊt do chÆn níc ®Ó ®a ra mét c¬ cÊu trong ®ã nh÷ng kÕt qu¶ cã thÓ ®îc ngo¹i suy dÔ dµng cho c¸c khu vùc kh¸c. Nh÷ng gi¶ ®Þnh ®¬n gi¶n hãa chÝnh lµ (Gash, 1979): Ph©n bè cña ma lµ kÕt qu¶ cña mét lo¹t c¸c c¬n d«ng riªng biÖt, ®îc t¸ch rêi bëi nh÷ng kho¶ng thêi gian ®ñ dµi ®Ó cho t¸n l¸ vµ th©n c©y kh« r¸o. Nh÷ng ®iÒu kiÖn khÝ tîng t¬ng tù nhau thÞnh hµnh trong thêi gian lµm ít t¸n l¸ c©y vµ trong c¬n d«ng; vµ Kh«ng cã sù nhá giät tõ t¸n l¸ trong qu¸ tr×nh lµm ít vµ trong vßng 30 phót cuèi trËn ma lîng tr÷ cña t¸n l¸ gi¶m xuèng gi¸ trÞ thÊp nhÊt cÇn thiÕt cho sù b·o hßa. Mét chuçi c¸c c¬n d«ng ®îc chia thµnh n c¬n d«ng mµ lµm ít t¸n l¸ ®Õn ®é b·o hßa vµ m c¬n kh«ng lµm t¸n l¸ ®¹t ®Õn ®é b·o hßa. Mét c¸ch ®¬n gi¶n hãa, tæn thÊt do chÆn níc tæng céng trong qu¸ tr×nh bèc h¬i cña t¸n l¸ b·o hßa (trong ph¬ng tr×nh 3.3) lµ: 87