蒸發(fā)計(jì)算方法綜述

1、1蒸發(fā)計(jì)算方法綜述摘要摘要：蒸發(fā)是地球表面水量和能量平衡中的重要分量，對(duì)于區(qū)域氣候、旱澇變化趨勢(shì)，水資源形成及變化規(guī)律，水資源評(píng)價(jià)等方面的研究有著重要作用。本文列舉了常用的幾種蒸發(fā)計(jì)算方法，對(duì)每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要概括，并提出了未來蒸發(fā)計(jì)算方法的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：蒸發(fā)計(jì)算方法1關(guān)于蒸發(fā)的幾個(gè)概念蒸發(fā)（Evapation）是水循環(huán)和水平衡的基本要素之一。水分從液態(tài)變?yōu)槠麘B(tài)的過程稱為蒸發(fā)。它涉及地球表層中能量循環(huán)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化最為強(qiáng)烈

2、的活動(dòng)層——土壤植物大氣系統(tǒng)(SPAC)，常受下墊面條件(如地形、土壤質(zhì)地、土壤水分狀況等)、植物生理特性(如植物種類、生長(zhǎng)過程等)和氣象因素(如太陽輻射、溫度、濕度、風(fēng)速等)等諸多因素的影響。因此，蒸發(fā)蒸騰問題成為水文學(xué)、氣象學(xué)、農(nóng)學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的關(guān)注焦點(diǎn)。發(fā)生在海洋、江河、湖庫等水體表面的蒸發(fā)，稱為水面蒸發(fā)，它僅受太陽輻射等氣象因素的熱能條件制約，故又可稱為蒸發(fā)能力。發(fā)生在土壤表面或巖體表面的蒸發(fā)，通常稱為土壤蒸發(fā)。發(fā)生在植物表面

3、的蒸發(fā)，稱為植物蒸騰或植物蒸散發(fā)。發(fā)生在一個(gè)流域或區(qū)域內(nèi)的水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)和植物蒸騰的總和稱為流域蒸散發(fā)或陸地蒸發(fā)。陸地蒸發(fā)不僅取決于熱能條件，還取決于可以供應(yīng)蒸發(fā)的水分條件，即供水條件。蒸發(fā)蒸騰（Evaptranspiration，簡(jiǎn)稱)包括土壤蒸發(fā)和植被蒸騰，在全球水文ET循環(huán)中起著重要的作用。參考作物蒸發(fā)蒸騰量（）：為一種假想?yún)⒖甲魑锏恼舭l(fā)蒸騰速率。假想作物0ET的高度為0.12m，固定的葉面阻力為70sm，反射率為0.23，非

4、常類似于表面開闊、高度一致、生長(zhǎng)旺盛、完全覆蓋地面且不缺水的綠色草地蒸發(fā)蒸騰量。的計(jì)量單位以0ET水深表示，單位為mm；或用一定時(shí)段內(nèi)的日平均值表示，單位為mmd。2直接測(cè)定法2.1蒸發(fā)皿測(cè)定法1687年英國(guó)天文學(xué)家Halley使用蒸發(fā)器測(cè)定蒸發(fā)量揭開了水面蒸發(fā)觀測(cè)的序幕。蒸發(fā)皿測(cè)定法主要包括大型蒸發(fā)池和小型蒸發(fā)器。大型蒸發(fā)池(面積20m2或面積20E100E100m2）的蒸發(fā)資料雖然能夠代表大水體的實(shí)際水面蒸發(fā)，但由于造價(jià)太高，不可能

5、所33.2水量平衡法水量平衡法是計(jì)算陸面蒸發(fā)的最基本方法，在一個(gè)閉合流域內(nèi)，如不考慮相鄰區(qū)域的水量調(diào)入與調(diào)出，其水量平衡方程可以寫作：WRPE????（2）式中：—陸面蒸發(fā)量；—降雨量；—徑流量；—蓄水變量。對(duì)于多年EPRW?平均情況，則：0??WRPE??（3）因此，只要知道多年平均降水量和徑流量，就可以求得多年平均陸面蒸發(fā)量。由于降水量和徑流量都可以實(shí)測(cè)，所以這是計(jì)算區(qū)域多年平均陸面蒸發(fā)量較為可靠的方法。水量平衡法常用來對(duì)其他測(cè)定或

6、估算方法進(jìn)行檢驗(yàn)或校核。它可以適用于非均勻下墊面條件和各種天氣條件，不受微氣象學(xué)法中許多條件的制約。該方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是充分考慮了水量平衡各個(gè)要素間的相互關(guān)系，遵循物質(zhì)不滅原則，可以宏觀地控制各要素的計(jì)算，計(jì)算誤差較小。這種方法也存在一些不足之處，它要求水量平衡方程中各分量的測(cè)定值足夠精確，且要弄清計(jì)算區(qū)域邊界范圍內(nèi)外的水分交換量，而這些又往往難以做到很精確。這種方法用于測(cè)定一小塊地或一個(gè)小流域時(shí)精度較高；但當(dāng)流域較大時(shí)，計(jì)算的區(qū)域邊界

7、很難確定，流域內(nèi)雨量站分布不均等容易導(dǎo)致計(jì)算精度降低。另外，這種方法得到的只是一個(gè)時(shí)段內(nèi)(通常一周以上)流域總的蒸發(fā)蒸騰量，因而不能反映蒸發(fā)蒸騰量的動(dòng)態(tài)變化過程。3.3水熱平衡法水熱平衡法是綜合考慮水量和熱量計(jì)算蒸發(fā)量的一種方法。決定陸面蒸發(fā)的主要因索是水分供應(yīng)條件或蒸發(fā)面的濕潤(rùn)程度及蒸發(fā)能力，降水量是反映陸面水分供應(yīng)條件的指標(biāo)，輻射平衡是代表可能供應(yīng)蒸發(fā)的潛在熱能，可以近似地反映蒸發(fā)能力的大小，這是水熱平衡法的基本思路。代表性的公式有