Avdunstning

Vid avdunstning övergår vatten från flytande form till gasform, det vill säga vattenånga. Avdunstningen består dels av direkt avdunstning från mark, våta växtdelar, vatten, snö och is, dels av växternas transpiration. Interception är nederbörd som samlats på löv, gräs och trädstammar och som avdunstar direkt utan att nå marken.

En del av den nederbörd som faller över ett område återgår till atmosfären genom avdunstningen. Det är den fysikaliska process där vatten omvandlas till vattenånga. Den del som inte avdunstar magasineras i mark och sjöar, eller rinner av via grundvatten och vattendrag.

Avdunstningen består dels av direkt avdunstning - ofta kallad evaporation - från mark, våta växtdelar, vatten, snö och is, dels av växternas transpiration. Ett namn för båda dessa processer är evapotranspiration.

Interception - nederbörd som fastnar på träden

Den del av nederbörden som fastnar på trädens blad och grenar, och aldrig når marken kallas interception. Av den nederbörd som faller på en tät barrskog brukar en tredjedel, eller i vissa fall upp till hälften, fångas upp av träden och avdunsta direkt. Om regnet kommer i form av många men korta skurar, blir interceptionsavdunstningen större än om samma regnmängd faller under ett fåtal längre perioder.

Transpiration - avdunstning via växter

Transpiration sker via mikroskopiskt små öppningar på växternas blad. Dessa kallas klyvöppningar. När växterna öppnar sina klyvöppningar för att ta upp koldioxid till att bygga biomassa avger de också vattenånga till atmosfären. Om transpiration under en lång period blir större än det vatten som finns tillgänglig i rotzonen kommer växten att vissna. Växterna har dock en viss förmåga att reglera transpirationen genom att variera klyvöppningarnas öppningsgrad.

Avdunstning en del i vattenbalansen

Avdunstningen är en del i jordytans vattenbalans. Sett över hela jordytan blir avdunstningen lika stor som nederbörden. 

Omvandlingen från vatten till vattenånga kräver mycket energi. Energin kommer huvudsakligen från solinstrålning och varierar mycket under dygnet och året.  Avdunstningen är därför i allmänhet störst på sommaren och under dagen. Sålunda är avdunstningen en viktig del av ett områdes energiomsättning.

För att avdunstning skall kunna fortsätta krävs att vattenångan förs bort från mark, vattenytor och vegetation till atmosfären. Detta görs med hjälp av vinden och dess turbulens. Turbulensen framkallas av uppvärmningen av underlaget och av att virvlar bildas när luften strömmar fram över ojämn terräng. Om en torr och varm vind blåser in över ett fuktigt område, förs den avdunstade vattenångan hela tiden bort och ger plats åt ny. Därför kan avdunstningen lokalt bli mycket stor. 

Avdunstningen från en snöyta beror främst på vind, lufttemperatur och fuktighet. Vid temperaturer under fryspunkten är avdunstningen liten. Vid plusgrader försvinner snön i första hand genom att den smälter. Avdunstningen sker då främst från smältvatten vid snöytan och är kopplad till luftens daggpunktstemperatur. 

Avdunstningen från djupa sjöar har en annan årlig gång än avdunstningen från landområden. Sjöavdunstningen är mindre på våren och större på hösten beroende på att sjövattnet värms långsamt. Den värmemängd som lagras i vattnet under våren och sommaren utnyttjas till avdunstning på hösten. 

Potentiell avdunstning

Ett viktigt mått på luftens vattenupptagande förmåga är den potentiella (möjliga) avdunstningen. Den potentiella avdunstningen (eller potentiella evapotranspirationen) definieras som avdunstningen från en gräsbevuxen yta som inte lider brist på vatten i rotzonen och där ingen värmelagring förekommer i marken.

Den verkliga avdunstningen beräknas ofta ur den potentiella med hjälp av olika reduktionsmetoder. Den potentiella avdunstningen beräknas vanligen med Penmans formel med hjälp av uppmätta värden på instrålning, lufttemperatur, luftfuktighet och vindhastighet. Fysikaliskt kan formeln ifrågasättas, men i praktiken ger Penmans formel ett realistiskt mått på avdunstningen från gräsytor och växande gröda som inte lider brist på vatten i rotzonen. Däremot blir värdena i allmänhet för låga för skog, särskilt om regnet faller så att interceptionsavdunstningen (avdunstningen från växtlighetens ytor, t.ex. blad) blir stor.

När den potentiella avdunstningen är större än nederbörden, tas fuktighet från marken i växternas rotzon i anspråk för transpirationen, vilket framkallar ett underskott i markvattenmagasinet. Skillnaden mellan potentiell avdunstning och nederbörd ger därför ett mått på vattenunderskottet i t. ex. odlad mark.

Markens fältkapacitet kan sägas vara den största fuktighet marken kan hålla utan att vattnet rinner vidare till grundvattnet. När marken är mättad till fältkapacitet i rotzonen är den verkliga avdunstningen ungefär lika stor som den potentiella, d.v.s. den högsta möjliga under rådande meteorologiska förhållanden. Är markfuktigheten lägre blir avdunstningen lägre än den potentiella.