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蒸发(3)

时间:2010-01-29  归属:水文学

  (1)太阳辐射太阳辐射是水面、土壤、植物体热量的主要来源。太阳辐射强烈,蒸发面的温度就升高,饱和水汽压增大,饱和差也扩大,蒸发速度就大。反之,蒸发速度就降低。由于太阳辐射随纬度而变,并有强烈的季节变化和昼夜变化,因而各种蒸发面的蒸发,亦呈现强烈的时空变化特性。

  对于植物散发来说,太阳辐射和温度的高低,还可通过影响植物体的生理过程而间接影响其散发。当温度低于1.5℃,植物几乎停止生长,散发量极少。在1.5℃以上,散发随温度升高而递增。但当温度>40℃时,叶面的气孔失去调节能力,气孔全部敞开,散发量大增,一旦耗水量过多,植物将枯萎。

  (2)平流时的热量交换主要指大气中冷暖气团运行过程中发生的与下垫面之间的热量交换。这种交换过程具有强度大,持续时间较短,对蒸发的影响亦比较大的特点。

  此外,热力学因素的影响,往往还和蒸发体自身的特性有关。以水体为例,水体的含盐度、浑浊度以及水深的不同,就会导致水体的比热、热容量的差异,因而在同样的太阳辐射强度下,其热量变化和蒸发速度也不同。如矿化度大于10克/升,透明度小于1米,浓度为1.1—1.12克/厘米3的污水,其蒸发量仅为淡水蒸发量的75%。

  (三)土壤特性和土壤含水量的影响

  土壤特性和土壤含水量主要影响土壤蒸发与植物散发。

  1.对土壤蒸发的影响不同质地的土壤含水量与土壤蒸发比

  

  点相应的土壤含水量,称为临界含水量。当实际的土壤含水量大于此临界值时,则蒸发量与蒸发能力之比值接近于1,即土壤蒸发接近于蒸发能力,并与土壤含水量无关;当土壤含水量小于临界值,则蒸发比与含水量呈直线关系。在这种情况下,土壤蒸发不仅与含水量成正比,而且还与土壤的质地有关。因为土壤的质地不同,土壤的孔隙率及连通性也就不同,进而影响土壤中水的运动特性,影响土壤水的蒸发。

  2.对植物散发的影响植物散发的水来自根系吸收土壤中的水,所以土壤的特性和土壤含水量自然会影响植物散发,不过对影响的程度还有不同的认识。有的学者认为,植物的散发量与留存在土壤内可供植物使用的水大致成正比;另一些人则认为,土壤中有效水在减少到植物凋萎含水量以前,散发与有效水无关。所谓有效水是指土壤的田间持水量与凋萎含水量之间的差量。

  三、蒸发量的计算

  蒸发量的计算包括水面蒸发、土壤蒸发、植物散发以及流域总蒸发量的计算,涉及面比较宽,方法亦多种多样。但归纳起来不外乎三种途径:一是采用一定的仪器和某种手段进行直接测定;二是根据典型资料建立地区经验公式,以进行估算;三是通过成因分析建立理论公式,进行计算。这三条途径各有其长处,亦都有局限性,现分述如下:

  (一)水面蒸发量的确定

  1.器测法器测法是直接运用陆地蒸发器、蒸发池及水面漂浮蒸发器,测定水面蒸发量的方法。方法简便实用,历史悠久。各地实测资料也较充足,但由于蒸发器的水热条件和天然水面不同,所以测出的蒸发量需要通过折算,才能转化为天然水面蒸发量。其折算关系为:

  

  式中,E为水面实际蒸发量;E'为蒸发器测定值;j 为折算系数。

  根据试验,折算系数j 值因蒸发器的结构、口径大小以及季节、气候等条件的不同而有差别。为统一起见,世界气象组织的站网指南中规定:以前苏联埋设在地下的ГГИ3000厘米2型蒸发器、美国埋设在地下的A级蒸发器(Φ-120×25厘米)作为国际上一般测站观测水面蒸发的标准仪器。我国亦由以前的Φ-80和Φ-20型蒸发器统一为E-601型蒸发器。各地经对比试验,总结出不同类型蒸发器的j 值如表2-5。

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  • 关键词:散发热量蒸发影响土壤水量植物条件平衡水面
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