수증기압 포차 문서 원본 보기

[[파일:VPD wiki.png|thumb|alt=vpd|CHELSA-BIOCLIM+ 데이터 세트에서 1981-2010년 평균 증기압 부족의 전 세계 분포<ref>Brun, P., Zimmermann, N.E., Hari, C., Pellissier, L., Karger, D.N. (2022): Global climate-related predictors at kilometre resolution for the past and future. Earth Syst. Sci. Data Discuss. https://doi.org/10.5194/essd-2022-212</ref>]]

'''수증기압 포차'''{{llang|en|Vapour-pressure deficit}}: VPD; 水蒸氣壓飽差) 는 공기가 포화 상태일 때 지닐 수 있는 수분량과 공기 중 실제 수분량 사이의 차이(부족)값이며, [[파스칼/단위|파스칼]](㎩)이나 킬로파스칼(㎪) 단위로 표현된다. 방정식 형태로는<ref name=":0">{{서적 인용|last=Seager |first=Richard |last2=Hooks |first2=Allison |last3=Williams |first3=A. Park |last4=Cook |first4=Benjamin |last5=Nakamura |first5=Jennifer |last6=Henderson |first6=Naomi |date=2015-06-01 |title=Climatology, Variability, and Trends in the U.S. Vapor Pressure Deficit, an Important Fire-Related Meteorological Quantity |url=https://journals.ametsoc.org/view/journals/apme/54/6/jamc-d-14-0321.1.xml |journal=Journal of Applied Meteorology and Climatology |language=EN |volume=54 |issue=6 |pages=1121–1141 |doi=10.1175/JAMC-D-14-0321.1 |issn=1558-8424}}</ref>: <math>VPD = e_s(T_a) - e_a</math> 으로 나타난다. (이 때 <math>e_a</math> = 실제 [[증기 압력]]이며, <math>e_s(T_a)</math> = 온도 T<sub>a</sub>에서의 [[포화 증기압]]이다.)

<!-- 공기가 포화되면 물은 응결되어 구름, 이슬 또는 잎사귀에 물 막을 형성한다. 이 마지막 경우가 VPD를 [[온실]] 조절에 중요하게 만든다. 식물 잎에 물 막이 형성되면 부패에 훨씬 더 취약해진다. 반면에 VPD가 증가하면 식물은 뿌리에서 더 많은 물을 끌어와야 한다. [[꺾꽂이]]의 경우 식물이 [[내건성|건조해져]] 죽을 수도 있다. 이러한 이유로 온실에서 VPD의 이상적인 범위는 0.45 [[킬로파스칼|kPa]]에서 1.25 kPa이며, 이상적으로는 약 0.85 kPa이다. 일반적으로 대부분의 식물은 0.8에서 0.95 kPa 사이의 VPD에서 잘 자란다.

[[생태학]]에서 이는 특정 [[온도]]에서 [[물의 증기압|수증기압]]과 포화 수증기압의 차이이다. [[상대 습도]]와 달리 증기압 부족은 [[증발산]] 및 기타 증발 측정값과 거의 선형적인 관계를 가진다. 또한, 증기압 부족은 공기 중 수분 함량의 차이를 보다 구체적으로 측정한 것이며, 상대 습도는 주어진 온도에서 실제 증기압과 포화 증기압의 비율이다.<ref name=":0" />

== 온실 식물의 VPD 계산 ==

VPD를 계산하려면<ref>[http://www.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/class-cea/Greenhouse%20Condensation%20Control%20VPD,%20AEX-804-01.htm "Greenhouse Condensation Control: Understanding and Using Vapor Pressure Deficit (VPD)"] {{웹아카이브|url=https://web.archive.org/web/20210119031221/http://www.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/class-cea/Greenhouse%20Condensation%20Control%20VPD,%20AEX-804-01.htm |date=2021-01-19 }}. 오하이오 주립 대학교 확장 사실 보고서. 2017년 11월 7일에 확인함.</ref> 주변 (온실) 공기 온도, [[상대 습도]], 그리고 가능하다면 캐노피 공기 온도가 필요하다. 그런 다음 포화 압력을 계산해야 한다. 포화 압력은 [[습공기선도|습도계 차트]]에서 찾거나 [[아레니우스 방정식]]에서 파생될 수 있다. 온도에서 직접 계산하는 방법은 다음과 같다.

:<math> vp_\text{sat} = e^{A/T + B + CT + DT^2 + ET^3 + F\ln T},</math>

여기서
:<math>vp_\text{sat}</math>은 PSI 단위의 포화 증기압이고,
:<math>A = -1.0440397 \times 10^4</math>,
:<math>B = -11.29465</math>,
:<math>C = -2.7022355 \times 10^{-2}</math>,
:<math>D = 1.289036  \times 10^{-5}</math>,
:<math>E = -2.4780681 \times 10^{-9}</math>,
:<math>F = 6.5459673</math>,
:<math>T</math>는 [[란씨]] 단위의 공기 온도이다.

란씨와 화씨 사이의 변환:
<math>T[\text{R}] = T[^\circ\text{F}] + 459.67</math>

<!-- derived from
 vpsat = exp(A/T + B + CT + DT² + ET³ + FlnT)

where:

A = -1.044x104
B = -1.129x101
C = -2.702x10-2
D = 1.289x10-5
E = -2.478x10-9
F = 6.456

T – Temperature of the air in °R,
T(°R) = T(°F) + 459.67

--->
주변 및 캐노피 온도 모두에 대해 이 압력을 계산한다.

그런 다음 공기 중 수증기의 [[부분 압력]]을 상대 습도 [%]를 곱하여 계산할 수 있다.

:<math>vp_\text{air} = vp_\text{sat} \times (\text{상대 습도})/100</math>,

그리고 최종적으로 <math>vp_\text{sat} - vp_\text{air}</math> 또는
캐노피 온도를 알 때 <math>vp_\text{canopy sat} - vp_\text{air}</math>를 사용하여 VPD를 계산하거나, 단순히

:<math>VPD = vp_\text{sat} \times (1-\text{상대 습도}/100)</math>.

이 공식에서 <math>T</math>가 증가하더라도 (이는 <math>vp_\text{sat}</math>를 증가시킴) 상대 습도가 일정하게 유지되면 <math>VPD</math>가 증가한다는 것을 쉽게 알 수 있다.

== 기후 ==
VPD는 식물 성장의 제한 요인이 될 수 있다. [[기후변화]]는 식물 성장에 대한 VPD의 중요성을 증가시키고, 생태계 전반의 성장률을 더욱 제한할 것으로 예측된다.<ref>{{서적 인용|last1=Novick |first1=Kimberly A. |last2=Ficklin |first2=Darren L. |last3=Stoy |first3=Paul C. |last4=Williams |first4=Christopher A. |last5=Bohrer |first5=Gil |last6=Oishi |first6=A. Christopher |last7=Papuga |first7=Shirley A. |last8=Blanken |first8=Peter D. |last9=Noormets |first9=Asko |last10=Sulman |first10=Benjamin N. |last11=Scott |first11=Russell L. |date=2016 |title=The increasing importance of atmospheric demand for ecosystem water and carbon fluxes |journal=Nature Climate Change |language=en |volume=6 |issue=11 |pages=1023–1027 |bibcode=2016NatCC...6.1023N |doi=10.1038/nclimate3114 |issn=1758-6798 |hdl-access=free |hdl=10150/622526}}</ref><ref>{{서적 인용|last=Grossiord |first=Charlotte |last2=Buckley |first2=Thomas N. |last3=Cernusak |first3=Lucas A. |last4=Novick |first4=Kimberly A. |last5=Poulter |first5=Benjamin |last6=Siegwolf |first6=Rolf T. W. |last7=Sperry |first7=John S. |last8=McDowell |first8=Nate G. |date=2020 |title=Plant responses to rising vapor pressure deficit |url=https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16485 |journal=New Phytologist |language=en |volume=226 |issue=6 |pages=1550–1566 |doi=10.1111/nph.16485 |issn=0028-646X |access-date=13 March 2024}}</ref>

VPD는 또한 잠재 [[증발산]]에 큰 영향을 미치며, 이는 온난화 기후에서 중요한 영향을 미친다.

== 농업에서 증기압 부족 관리 ==
온실과 같은 통제된 환경에서는 증기압 부족을 조절하여 생산량을 최대화할 수 있다. 과도한 VPD는 미스팅이나 관개로 줄일 수 있으며, 낮은 VPD는 제습 또는 환기로 높일 수 있다.<ref>{{서적 인용| last=Goldhammer | first=Ted |title=Greenhouse management |chapter=Managing Vapor Pressure Deficit in Greenhouses |date=2025 |publisher=Apex Publications |isbn=979-8-89766-348-4
|url=https://www.greenhouse-management.com/greenhouse_management/managing_vapor_pressure_deficit_greenhouse_crops/vapor_pressure_deficit_greenhouse_crops.htm}}</ref>

== 산불 맥락에서의 적용 ==
증기압 부족이 증가하면 식생과 토양의 수분량이 감소하여 건조한 조건이 초래된다. VPD는 미국 남서부에서 산불에 의해 탄 지역과 강한 상관관계를 가진다.<ref name=":0" /> 기온 상승과 실제 증기압의 하락은 미국 남서부에서 VPD 증가에 기여했다. 반대로 북부 평원과 중서부에서는 실제 증기압의 증가가 VPD 감소를 초래했다.<ref name=":0" />

증기압 부족은 산불의 행동을 예측할 때 활용될 수 있다. 이러한 예측은 [[산불 진압]]의 필수적인 도구이다.<ref>{{웹 인용|last1=Gabbert |first1=Bill |date=26 January 2015 |title=The role of vapor pressure deficit in wildland fire |url=https://wildfiretoday.com/the-role-of-vapor-pressure-deficit-in-wildland-fires/ |access-date=24 August 2020 |website=Wildfire Today}}</ref> -->

==같이 보기==
* [[수증기]]

==각주==
{{각주}}
{{WikiVault 번역 검토 필요}}

[[분류:습공기학]]