In questa sezione sono riportate le variabili relative all'umidità del suolo e ai processi di evapotraspirazione sulla superficie terrestre.

Umidità del suolo

In caso di precipitazioni, l'acqua riempie i pori tra le particelle del terreno. Una parte dell'acqua si infiltra negli strati più profondi (acqua gravitazionale), una parte rimane in questi pori ed è quindi chiamata anche “acqua trattenuta”. La quantità dipende da diverse proprietà del suolo (ad esempio, dimensione dei pori, consistenza del materiale, sostanza organica, ecc.) La quantità di acqua trattenuta determina l'umidità del suolo e comprende “l'acqua capillare” (acqua nei micropori, soluzione circolante nel suolo) e “l'acqua igroscopica” (sottile pellicola intorno alle particelle del suolo, trattenuta così strettamente dalle particelle del suolo da non poter essere assorbita dalle radici delle piante). Pertanto, l'umidità del suolo indica l'umidità media di un terreno in una determinata profondità. Viene indicata come percentuale volumetrica (%), cioè come percentuale del volume totale del suolo.

L'umidità tipica del suolo è compresa tra il 15% e il 30%, mentre valori superiori al 47% normalmente non sono possibili, poiché i terreni medi hanno in genere un volume dei pori non superiore al 47%. D'altra parte, i valori minimi non sono inferiori al 15%, perché l'acqua viene trattenuta dai pori più piccoli del terreno (“acqua igroscopica” o “acqua morta”), anche se il terreno è molto asciutto.

Evapotraspirazione

L'evapotraspirazione è la somma dell'evaporazione (evaporazione su suoli, laghi, mari) e della traspirazione (evaporazione dalle piante). Dipende dalle proprietà del suolo (ad esempio,l'umidità) e dalle condizioni meteorologiche (ad esempio, vento, temperatura, radiazione). L'evapotraspirazione è espressa in millimetri (mm).

Evapotraspirazione potenziale

L'evapotraspirazione potenziale è un valore teorico che indica quanta acqua evaporerebbe da una superficie con disponibilità idrica illimitata. Indica quindi quanta acqua potrebbe essere evaporata con l'energia totale disponibile. Ad esempio, l'evapotraspirazione potenziale nel Sahara è molto alta, mentre l'evaporazione effettiva è quasi nulla, perché non c'è acqua disponibile. L'evapotraspirazione potenziale è espressa in millimetri (mm).

Evapotraspirazione di riferimento (ETo)

La cosiddetta evapotraspirazione delle colture o evapotraspirazione di riferimento viene indicata con ETo. La superficie di riferimento è un'ipotetica coltura erbacea di riferimento, con un'altezza presunta di 0,12 m, una resistenza superficiale fissa di 70 s/m e un'albedo di 0,23. La superficie di riferimento assomiglia molto a un'estesa superficie di erba verde, ben irrigata e di altezza uniforme, che cresce attivamente e ombreggia completamente il terreno. La resistenza superficiale fissa di 70 s/m implica una superficie del suolo moderatamente asciutta, dovuta a una frequenza di irrigazione di circa una settimana. A seguito di una consultazione di esperti tenutasi nel maggio 1990, il metodo Penman-Monteith della FAO è ora raccomandato come unico metodo standard per la definizione e il calcolo dell'evapotraspirazione di riferimento.