펜먼–몬티스 식 (Penman–Monteith Equation)
한 줄 정의: 에너지수지와 공기역학·표면 저항을 결합해 증발산량을 계산하는 식입니다.
쉽게 풀면
물이 증발하려면 에너지(햇빛)가 필요하고, 증발한 수증기를 바람이 실어 가야 합니다. 펜먼–몬티스 식은 이 두 가지 효과와 식물 잎이 수증기를 내보내기 어려운 정도(저항)를 한 식에 넣어 증발산량을 구합니다. 기온, 습도, 풍속, 일사량 같은 기상 자료가 있으면 계산할 수 있습니다.
왜 중요한가
농업용수 계획, 수문 모델, 가뭄 지수 계산에서 증발산을 추정하는 가장 표준적인 방법입니다. 특히 FAO가 기준증발산(ET0)의 표준 계산법으로 권장해 논문 간 비교의 기준이 됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"기준증발산량(ET0)은 FAO-56 펜먼–몬티스 식으로 산정하였고, 작물계수(Kc)를 곱해 생육 단계별 작물 증발산량을 추정하였다."
ET0를 먼저 구하고 작물계수로 실제 작물에 맞추는 표준 절차입니다.
조금 더 깊게 보면
Penman(1948)이 개방 수면 증발을 에너지수지 항과 공기역학 항의 결합으로 표현했고, Monteith(1965)가 식생의 표면(기공) 저항을 추가했습니다. 식은 순복사에서 지중열을 뺀 에너지 항과, 포차(포화수증기압과 실제 수증기압의 차)와 공기역학 저항을 쓰는 항으로 이루어집니다. FAO-56(Allen 외, 1998)은 높이 0.12 m의 가상 풀밭, 표면 저항 70 s/m 등을 고정해 기준증발산 ET0를 정의했습니다. 실제 작물 증발산은 ET0에 작물계수를 곱하거나 표면 저항을 직접 넣어 구합니다.
주의할 점
'증발산'이 물이 증발·증산으로 대기로 돌아가는 현상 개념이라면, 펜먼–몬티스 식은 그것을 계산하는 도구입니다. ET0는 가상의 기준 풀밭에 대한 값이므로 실제 지역의 증발산량과 같다고 보면 안 됩니다.