作为选择湿润指标的第一个方面的研究,采用空气饱和差的资料作为依据。其代表人物有奥里捷柯普、库津、迈耶尔、普列斯科特、伊万诺夫等。
第二个方面的研究,借助于空气温度资料来表征潜在蒸发的途径。其代表人物有兰格、马东、谢良尼诺夫等。
第三个方面的研究,主要是由苏联科学院院士格里高里也夫提出的,以后由苏联科学院通讯院士布德科发展为“辐射干燥指数”。
后来,沃洛布也夫提出了这一方向的又一种湿润指标Kn,其基本含义为某一区域的年总降水量与潜在蒸发量之比值:
而沃洛布也夫进一步统计出计算E0的经验公式为:
E0=40R0.78 (9.19)
这样,沃氏指标即可写成:
Kn=r/40R0.73 (9.20)
该指标同样是以太阳净辐射资料(R)表征潜在蒸发E0的,他又根据所拟定的水热关系图表(沃氏称之为水系列),分别推算出全球各种类型陆地表面的Kn值变化。从上式的实质中可以看出,它应属于辐射干燥指数的另一种表达形式。至于所推算的潜在蒸发,笔者曾对中国南方约50个测站进行对比计算,证实应用经验公式E0=40R0.73计算蒸发力是可行的,尤其对于比较湿润的地区(年降水量大于1000毫米),其应用的准确性是可靠的。在此情形下,Kn的实质含义,反映了辐射干燥指数的某种倒数关系,故就其物理意义而言,它与(R/Lr)应当是同源的,Kn的应用也被承认是可信的。
作为选择湿润指标的第四个方面的研究,可运用实际蒸发与潜在蒸发之比。即:
湿润指标=E/E0
它是在本世纪50年代之后才被普遍提出来的。因为只有在那时之后,对于实际蒸发E和潜在蒸发E0的计算,才达到了一个相当的高度,尤其是著名的彭曼公式提出之后,陆地水分蒸发的计算有了比较完善的物理基础,其可靠性也才有了保证。笔者曾应用这个指标,研究了中国自然区划中的等级划分问题,。
第五个方面的研究,即大陆度指标,实际应用是相当早的。如用符号C代表大陆度,则
b2为C取0(在一个海洋地点)时所任意确定的常数;φ为地理纬度。
C=100,表示极干旱的地方。
上述指标,曾被布瑞查波特和瓦莱(deBrichambant和Wallen)在研究近东地区时采用。同时,亦被柯佩克(Kopec)在研究北美大湖区时所采用。
以上介绍各类湿润指标的目的,只是为了说明一个十分重要的现象,即用于土壤过程中的能量份额(α),与地理环境的特性有关。而地理环境特性的定量描述,又可借助于湿润指标去实现。这里仍然借用湿润指标Kn作为代表加以说明。沃洛布也夫曾经推导出:
式中d为经验常数,由前述可知,
故得到最终形式:
式中m为常数,沃洛布也夫将其称为生物活性系数,但并没有给出该系数的物理含义解释,更没有给出m的具体计算方法。笔者在研究作物能量平衡时,进一步给出了系数m的合理解释,并且得到了一个简捷的数值表达形式。