香港計算器

ET₀ 計算器

輸入當日最高、最低氣溫與地外輻射 Ra,以 Hargreaves 法即時估算參考蒸散量 ET₀(mm/day),用於灌溉排程與作物需水評估。

輸入資料

當日最高氣溫(攝氏),可取自氣象站日報。
°C
當日最低氣溫(攝氏)。Tmax 與 Tmin 的溫差反映晴朗程度,是 Hargreaves 法估算輻射的關鍵。
°C
大氣層頂的太陽輻射,僅依緯度與日期查表得出。香港(約北緯 22°)夏季約 38、冬季約 25 MJ·m⁻²·day⁻¹。
MJ·m⁻²·day⁻¹

計算結果

4.6194mm/day
28°C

重點速覽:參考蒸散量(reference evapotranspiration, ET₀)指在充足供水、生長一致的參考草地上,水分經由土壤蒸發與植物蒸散共同散失的速率,是估算實際作物需水量與規劃灌溉的基準。完整的 FAO Penman-Monteith 法需要氣溫、濕度、日照與風速等多項資料;當資料不足時,Hargreaves 法只需最高、最低氣溫與可由緯度、日期查表得出的地外輻射 Ra,即可估算:ET₀ = 0.0023 × (0.408 × Ra) × (Tmean + 17.8) × √(Tmax − Tmin),其中 Tmean = (Tmax + Tmin) ÷ 2、0.408 把能量(MJ·m⁻²·day⁻¹)換算為等效水深(mm)、溫差項 √(Tmax − Tmin) 用來間接反映晴朗與輻射強度。實際作物蒸散量 ETc = Kc × ET₀,再乘上該作物的作物係數 Kc 即可。

計算公式

當日平均氣溫:Tmean = (Tmax + Tmin) ÷ 2。

Hargreaves 法:ET₀ = 0.0023 × (0.408 × Ra) × (Tmean + 17.8) × √(Tmax − Tmin)。

作物需水:ETc = Kc × ET₀(Kc 為作物係數)。

$$T_{mean} = \frac{T_{max} + T_{min}}{2}$$
$$ET_0 = 0.0023 \times (0.408\,R_a) \times (T_{mean} + 17.8) \times \sqrt{T_{max} - T_{min}}$$
$$ET_c = K_c \times ET_0$$

使用說明

  1. 填入當日最高氣溫 Tmax 與最低氣溫 Tmin(攝氏)。
  2. 填入地外輻射 Ra(依緯度與日期查表;香港夏季約 38、冬季約 25)。
  3. 系統即時算出參考蒸散量 ET₀(mm/day),再乘作物係數 Kc 即得作物需水量。

香港近似緯度(約 22°N)各月地外輻射 Ra(概略)

香港近似緯度(約 22°N)各月地外輻射 Ra(概略)
月份Ra(MJ·m⁻²·day⁻¹)備註
6–7 月(盛夏)約 38日照最長、輻射最強
3、9 月(春秋)約 34過渡季節
4–5 月約 37接近夏季
10–11 月約 30秋涼
12–1 月(隆冬)約 25日照最短、輻射最弱

Ra 僅依緯度與日期決定,可查 FAO 表;表列為北緯 22° 的概略值,實務請以精確查表值代入。

理財情境案例

香港夏季一日的參考蒸散量

盛夏某日 Tmax = 32°C、Tmin = 24°C,地外輻射 Ra = 38 MJ·m⁻²·day⁻¹。

Tmean = 28°C;ET₀ = 0.0023 × (0.408 × 38) × (28 + 17.8) × √(32 − 24) ≈ 4.62 mm/day。

若種植 Kc = 1.1 的旺盛期蔬菜,作物需水 ETc ≈ 1.1 × 4.62 ≈ 5.08 mm/day,據此規劃每日灌溉量。

涼爽陰日蒸散較低

某涼日 Tmax = 25°C、Tmin = 15°C,Ra = 30 MJ·m⁻²·day⁻¹。

Tmean = 20°C;ET₀ = 0.0023 × (0.408 × 30) × (20 + 17.8) × √(25 − 15) ≈ 3.37 mm/day。

氣溫較低、輻射較弱,蒸散量明顯下降,灌溉量可相應減少以免積水。

常見問題

地外輻射 Ra 要去哪裡查?

Ra(大氣層頂的太陽輻射)只由緯度與一年中的日期決定,與地面天氣無關,可直接查 FAO Irrigation and Drainage Paper 56 附表,或以緯度、日序公式計算。香港位於約北緯 22°,夏季約 38、冬季約 25 MJ·m⁻²·day⁻¹。查得對應月份或日期的值代入即可。

Hargreaves 法和 Penman-Monteith 法差在哪?

FAO Penman-Monteith 是國際標準法,精度最高,但需要氣溫、相對濕度、日照時數與風速等多項資料。Hargreaves 法是簡化式,只需最高、最低氣溫與可查表的 Ra,適合缺乏完整氣象資料的場合,估算誤差通常可接受,特別是計算較長期間(旬、月)的平均值時。

ET₀ 和作物實際需水量 ETc 一樣嗎?

不一樣。ET₀ 是「參考草地」的蒸散量,反映氣候的蒸發能力;實際作物需水量 ETc = Kc × ET₀,需再乘上該作物、該生長階段的作物係數 Kc。Kc 隨作物種類與生育期變化(如苗期較低、旺盛期較高),查作物 Kc 表後即可把 ET₀ 換算成灌溉所需的實際需水量。

為什麼公式裡有溫差的平方根?

√(Tmax − Tmin) 是 Hargreaves 法用溫差間接估計太陽輻射與晴朗程度的巧思:晴天雲少,白天升溫快、夜間降溫多,日夜溫差大;陰天則溫差小。因此溫差越大代表輻射越強、蒸散越旺盛,開根號後納入公式可在缺乏日照資料時近似輻射的影響。

ET₀ 適合香港的灌溉規劃嗎?

適合作為參考。香港高溫多濕、夏季蒸散旺盛,以 ET₀ 搭配作物係數 Kc 可估算每日或每週需水,避免灌溉不足或過量。但香港降雨集中、濕度高,實務上還須扣除有效降雨並考量土壤保水與排水;Hargreaves 法在潮濕地區可能略為高估,建議結合當地觀測與經驗校正。

相關工具

參考資料

內容審核:香港計算器科學團隊。ET₀ 依 Hargreaves 法 0.0023 × 0.408Ra × (Tmean + 17.8) × √(Tmax − Tmin) 計算。