Estimating theRfactor from daily rainfall data in the sub-Mediterranean climate of southwest Slovenia / Estimation du facteurRà partir de données journalières de pluie dans le climat sub-méditerranéen du Sud-Ouest de la Slovénie

Abstract

Rainfall and runoff play an important role in the process of soil erosion, which is usually expressed with the R factor. To calculate the R factor, long-term precipitation data are needed with high temporal resolution, typically available for only few locations. The aim of this study was to obtain an approximate relationship between the more commonly available daily precipitation data and the R factor. A set of equations is presented for calculating monthly and annual R factor values based on daily precipitation data for a sub-Mediterranean region in southwest Slovenia, and their applicability is discussed. The sum of squares of daily precipitation was found to be the best descriptor of the monthly R factor. The ratio between the R factor and the sum of squares of daily precipitation varies throughout the year and generally follows the mean monthly temperature, with the efficiency coefficient, e, of 0.869 between predicted and observed data on the annual basis.Key words nonlinear regression; R factor; RUSLE; rainfall intensity; rainfall and runoff erosivity; soil erosion; Slovenia Estimation du facteur R à partir de données journalières de pluie dans le climat sub-méditerranéen du Sud-Ouest de la Slovénie Résumé La pluie et le ruissellement jouent un rôle important dans le processus d'érosion des sols, ce qui est habituellement traduit par le facteur R. Pour calculer le facteur R, de longues séries de données de pluie, avec une résolution temporelle élevée, sont nécessaires alors qu'elles ne sont généralement disponibles qu'en de rares endroits. Le but de cette étude était d'obtenir une relation approximative entre les données journalières de pluie disponibles plus couramment et le facteur R. Nous présentons un ensemble d'équations pour calculer des valeurs mensuelles et annuelles du facteur R, basées sur des données journalières de pluie, pour une région subméditerranéenne en Slovénie du Sud-Ouest, et nous discutons leur applicabilité. La somme des carrés des pluies journalières s'est révélée être le meilleur descripteur du facteur R mensuel. Le rapport entre le facteur R et la somme des carrés des pluies journalières varie au cours de l'année et suit généralement la température mensuelle moyenne, avec un coefficient d'efficacité e de 0.869 entre les données prévues et observées sur la base annuelle.Mots clefs régression non linéaire; facteur R; RUSLE; intensité des pluies; érosivité des pluies et du ruissellement; érosion du sol; Slovénie

Regionalization of monthly rainfall erosivity patterns in Switzerland

“…6). That proportion complies with the cumulative sum of southwest Slovenia (63.2 %; Petkovšek and Mikoš, 2004) and exceeds the average share for Europe of 53 % (Panagos et al, 2016a) during the same period. A much larger proportion (90 %) of cumulative percentage of daily rainfall erosivity was observed for Bavaria (Schwertmann et al, 1987) and eastern Poland (78 %; Banasik and Górski, 1993).…”

“…Most of the monthly R-factors (96 %) of the lowest 10 % of all monthly values are part of the period between November and April, whereas 97 % of the highest 10 % are monthly rainfall erosivity in the period from May to October. Seasonality of R mo on a continental scale is observed for Europe (Panagos et al, 2016a) and Africa (Vrieling et al, 2014), on a national scale for Brazil (da Silva, 2004), Cabo Verde (Mannaerts and Gabriels, 2000), Chile (Bonilla and Vidal, 2011), Denmark (Leek and Olsen, 2000), El Salvador (da Silva et al, 2011), Greece (Panagos et al, 2016b), Iran (Sadeghi et al, 2011;Sadeghi and Hazbavi, 2015;Sadeghi and Tavangar, 2015), Italy (Diodato, 2005;Borrelli et al, 2016), New Zealand , South Korea (Lee and Won, 2013), and inter alia for the regions of Australia , Belgium (Verstraeten et al, 2006), Brazil (da Silva et al, 2013), Cabo Verde (Sanchez-Moreno et al, 2014), China (Jing et al, 2009;Zhu et al, 2011;Wang et al, 2013;Zhao et al, 2015;Lai et al, 2016), England and Wales (Davison et al, 2005), Ethiopia (Meshesha et al, 2015), Japan (Laceby et al, 2016), the Himalayas (Ma et al, 2014), Italy (Terranova and Gariano, 2015), South Korea (Arnhold et al, 2014), Malaysia (Shamshad et al, 2008), Poland (Banasik and Górski, 1993;Banasik et al, 2001), Slovenia (Petkovšek and Mikoš, 2004;Mikoš et al, 2006), Spain (Renschler et al, 1999;AnguloMartínez and Beguería, 2009), Turkey (Özşahin, 2014), and the USA (Wilkes and Sawada...…”

Estimation of soil loss by the WATEM/SEDEM model using an automatic parameter estimation procedure

“…5 were derived for different climate regions of Slovenia by Petan et al (2010) after testing this methodology in Slovenia in subMediterranean (Petkovšek and Mikoš 2004) and alpine climates (Mikoš et al 2006a), respectively. While the parameter a has a constant value of 0.6, the other two parameters varied among the climate regions in Slovenia: parameter e max was between 0.294 and 0.336 MJ ha -1 -mm -1 and b was between 0.047 and 0.085 (Petan 2010).…”

Erosion processes in Slovene Istria – part 1: Soil erosion

“…2005 measurements on bare soil and overgrown meadow stand out in particular. Over the entire measurement period, the most erosive precipitation occurred in the week between August 5 and August 12, 2005 (weekly erosive precipitation totaled 1,235.91 MJ · mm · ha -1 · h -1 ; on August 11, 2005, the maximum 30-minute precipitation totaled 42.8 mm and the daily erosive precipitation was 1,110.5 MJ · mm · ha -1 · h -1 ; the erosivity of precipitation was well above the August monthly average (507.8 MJ · mm · ha -1 · h -1 ; Petkov{ek and Miko{ 2004) for the Dragonja River basin). During this week, up to 30% of the entire annual amount was eroded from the bare soil in the olive grove ( Figure 10) and up to 24% from the meadow (Figure 11).…”

“…8. 2005 so bile maksimalne 30-minutne padavine 42,8 mm, dnevna erozivnost padavin pa 1110,5 MJ · mm · ha -1 · h -1 ), katerih erozivnost je bila krepko nad avgustovsko povpre~no mese~no vrednostjo (507,8 MJ · mm · ha -1 · h -1 ) za pore~je Dragonje (Petkov{ek in Miko{ 2004). Na goli prsti v olj~niku se je v tem tednu sprostilo do 30 % (slika 10), na travniku pa do 24 % (slika 11) celoletnega gradiva.…”