Gewasweerstanden tool

In de jaren vanaf 1970 heeft Feddes een methodiek ontwikkeld om de potentiële verdamping van landbouwgewassen te bepalen op basis van gewasfactoren en de referentiegewasverdamping. De gewasfactoren zijn in die tijd bepaald voor een beperkt aantal gewassen. Een vermenigvuldiging van de gewasfactoren met de referentiegewasverdamping levert de potentiële verdamping van het gewas. Deze werkwijze noemen we de gewasfactorenmethodiek. De verdampingshoeveelheden bepaald met de gewasfactorenmethodiek dienen als basis bij de overstap op een nieuwe methodiek.

Vanaf 2017 kan de verdamping in SWAP ook worden berekend met de Penman-Monteith methode waarbij gebruik wordt gemaakt van gewasweerstanden. Bij het afleiden van de gewasweerstanden stellen we als randvoorwaarde dat dat de berekening van de totale verdamping volgens de gewasfactorenmethodiek overeenkomt met de resultaten volgens de gewasweerstanden-methodiek. Daarom is een kalibratie uitgevoerd op basis van de potentiële verdamping van de gewasfactorenmethodiek. Hierbij dienen de volgende parameters per gewas gekalibreerd te worden:

• potentiële transpiratie: gewasweerstand (of huidmondjesweerstand) rs,min;
• actuele bodemverdamping: bodemweerstand rsoil;
• interceptie: bergingscoëfficiënt a.

De met SWAP-WOFOST bepaalde jaarlijkse verdamping wordt voor verschillende gewasweerstanden vergeleken met de potentiële verdamping volgens gewasfactorenmethodiek. Zo wordt de gewasweerstand gekalibreerd.

Als deze parameters eenmaal zijn bepaald dan kunnen ze in simulaties gebruikt worden (in combinatie met de WOFOST-parameterisatie, die bij de kalibratie van de gewasweerstanden is gebruikt).

NB Bij gebruik van MetaSWAP zullen de gewasfiles overeen moeten komen met de files die bij de kalibratie voor SWAP zijn gebruikt.

Voor niet-landbouwgewassen is bovenstaande methodiek niet direct toepasbaar omdat deze niet zijn geschematiseerd in WOFOST en SWAP. Daarom is er een aanvulling op de tool beschikbaar gemaakt die voor die gewassen de kalibratie met MetaSWAP uitvoert. Daarbij worden de vegetatiebestanden uit LHM versie 4.1 overgenomen. De kalibratieprocedure is identiek aan die voor landbouwgewassen: de wortel van het gemiddelde gekwadrateerde verschil (RMSE) tussen de jaarlijkse potentiële verdamping die volgt uit Makkink referentiegewasverdamping en Feddes gewasfactoren enerzijds, en de Penman-Monteith berekening met weerstanden anderzijds. Het gaat hierbij om loofbos, naaldbos, donker naaldbos, moeras, duin- en heidevegetatie, open water, natuurlijk gras en kale grond. Bij alle landgebruiken behalve kale grond wordt de huidmondjesweerstand gekalibreerd (open water is geschematiseerd als vegetatie), behalve bij kale grond waar de bodemweerstand wordt gekalibreerd.

Ontwikkelaar en beschikbaarheid: de tool “Gewasweerstand” is ontwikkeld door WENR (Pim Dik en Martin Mulder) en is verkrijgbaar op de gewasweerstanden-link. Hier zijn de kalibratiegegevens te vinden inclusief een SWAP-parameterisatie met verschillende WOFOST-gewasfiles. Ook is de documentatie beschikbaar, die bestaat uit een handleiding, toepassing en analyse van de tool.

De aanvulling voor de niet-landbouwoppervlakken is ontwikkeld door HKV (Ruud Hurkmans en Michiel Pezij) en is te vinden via het NHI-dataportaal. De tool bevat zowel een rapportage met de resultaten, een installatiehandleiding, de code en een Jupyter Notebook.