Hạn hán xảy ra khi nƣớc do cây hút đƣợc không đủ bù cho phát tán. Cho nên nhiều nhà khoa học dùng giá trị chênh lệch giữa lƣợng mƣa với lƣợng bốc hơi để làm chỉ tiêu hạn hán.
Tổng lƣợng bốc hơi là tổng của bốc hơi mặt đất và phát tán của thực vật. Nó phụ thuộc vào 3 yếu tố:
- Mức độ khô hanh của khí quyển, điều kiện bức xạ và tốc độ gió; - Trạng thái của thực vật;
- Lƣợng nƣớc chứa trong đất và trạng thái thực vật khác nhau. Để phân tích tình hình hạn hán trên vùng rộng thƣờng chỉ chú ý xét đến tiềm năng bốc thoát hơi- yếu tố quyết định chính đến thành phần tiêu hao nƣớc của cây và đƣợc tính theo công thức PenMan nhƣ sau:
o
EL L H
ET (3.3)
trong đó: ET: bốc thoát hơi tiềm năng;
dT
de e: áp suất bão hoà hơi nƣớc;
T: nhiệt độ không khí;
: độ dốc của đƣờng quan hệ e~T;
622 , 0 P Co đƣợc gọi là hằng số khô ẩm; CP: tỷ nhiệt;
P: áp suất không khí ở mặt biển 0,65 Ko;
Ea: lực khô hanh;
Bốc thoát hơi bao gồm bốc hơi từ mặt đất và thoát hơi của cây trồng. Bốc thoát hơi tiềm năng là bốc thoát hơi trong điều kiện cung cấp đủ nƣớc. Bốc thoát hơi thực tế phụ thuộc vào đặc điểm cây trồng (hệ số phản xạ, chỉ số và diện tích lá, thân cây, rễ cây...). Lƣợng bốc thoát hơi thực tế còn quan hệ mật thiết với sự sinh trƣởng và sản lƣợng của cây trồng. Do đó, dùng tỷ số giữa ET với lƣợng mƣa để phản ánh mức độ thiếu nƣớc của cây trồng.