博斯腾湖水面蒸发量计算方法比较与验证

本文应用φ_(20)与E_(601)蒸发器观测资料及蒸发系数订正法和修正的彭曼公式法分别求算了博斯腾湖(下称博湖)的水面蒸发量,其结果是:用φ_(20)和E_(601)系数订正法分别为967.8mm/a和964.3mm/a;用彭曼公式法为981.5mm/a。三者结果基本一致,且与最近发表的有关资料和研究结果也很接近。对确定博湖近实际的蒸发量、丰富其计算方法和资料有一定意义,并且获得的结果能互相验证。     

博斯腾湖水面蒸发量初步估算

大水面蒸发量计算是国内外水文工作多年一直探索的问题。因各地气候的差异性,蒸发量的多少与折算比值(K)都不尽相同。博斯腾湖(以下简称博湖)水面蒸发量以前均为借用外地资料或公式计算的估算值,对其估算值的正确与否没有一个较为准确的实测资料验证。本文就近年来在该湖所做的蒸发试验资料,对博湖水面蒸发量进行初步估算。     

应用常规气象观测资料估算塔里木盆地水面蒸发量

根据阿克苏水平衡站1999年至2002年非冻结期(4月至10月)20m^2蒸发池的蒸发量及常规气象观测资料，采用斜率关联度分析法分析了各气象要素对水而蒸发的影响程度，建立了计算水而蒸发量的经验公式，结果表明：(1)气象要素对20m^2蒸发池月平均蒸发量的影响程度从大到小的排列顺序为饱和水汽压差、气温、水面温度、空气饱和差、风速、实际水汽压、大气压、相对湿度；(2)20m^2蒸发池蒸发量与饱和水汽压差、空气湿度饱和差、气温、水面温度、风速、水汽压成正比关系；而与气压、相对湿度成反比关系；(3)所有回归方程都达到极显著水平，可供塔里木盆地缺测资料地区选用。     

渭干河灌区陆面蒸发量估算

根据渭干河灌区实测资料,采用水量平衡法、水热平衡法、Ｔｕｒｋ经验公式和折算系数法对监测区的陆面蒸发量进行了估算,分析了各估算方法的精度。结果表明：在内陆干旱绿洲灌区内,陆面蒸发量高出降水量几十倍,陆面蒸发是其水资源的主要消耗;水量平衡法、水热平衡法和折算系数法适用于干旱区陆面蒸发量的估算。     

沙坡头地区水面蒸发量及其影响要素的探讨

探讨了在沙坡头人工植被固定沙地上A级蒸发皿的应用及其影响要素。结果表明A级蒸发皿测定的水面蒸发量包含了温度、湿度和风速三大小气候要素,起到一个综合器的作用,同时提出了一组动用小气候资料计算水面蒸发量的公式,通过这一初步性的研究也使小气侯要素对水分平衡的影响有了一个比较清楚的认识。     

半干旱沙地-草甸区水面蒸发模拟及其影响因子辨识

在分析半干旱沙地—草甸区的水面蒸发过程及其影响因子的基础上,采用多元逐步回归分析方法,对水面蒸发的众多影响因子进行逐步筛选,找出显著影响因子,建立水面蒸发与其显著影响因子间的多元非线性回归模型,并模拟计算了彭曼蒸发公式、道尔顿水汽运输理论蒸发公式中的风函数,比较分析了彭曼模型、变异道尔顿模型、多元非线性回归模型计算的水面蒸发量。结果表明:彭曼模型、变异道尔顿模型和最终建立的多元非线性逐步回归模型所得结果十分接近,与实测水面蒸发量的趋势也很一致;除变异道尔顿模型稳定性稍差外,其余两者都具有较好的稳定性;多元非线性逐步回归方法可以找到水面蒸发的显著影响因子,剔除掉不显著影响因子,避免因子相关造成的影响,使所建回归模型具有良好的拟合效果,其决定系数达到了0.773,预测结果令人满意。     

关于玻璃钢E_(601)水面蒸发器的三个改造方向

仪器性能的好坏,是蒸发量观测精度的关键。过去许多比测实验,只求折算系数稳定,不能全面反映仪器性能。仪器性能好坏,主要指仪器的结构(可变动部件)和观测方法对所测物理量(蒸发量)稳定性的影响。稳定性差的,仪器性能差;稳定性好(蒸发量与气象要素相关系数大)的,仪器性能好。根据笔者多年野外实践,改进后的E_(601)水面蒸发器系列的性能尚不完善。每个单要素(可变部件)对蒸发量的影响,可达最小分划值(0.1mm)的几倍至几十倍,与气象要素相关系数很     

渭干河灌区参考作物潜在腾发量的计算及相关分析

利用Penman公式，根据位于渭干河灌区内的库车、沙雅、新和三县气象站1992～1996年气象观测资料，计算了参考作物潜在腾发量并建立了参考作物潜在蒸发量与其它气象要素的经验关系。根据这些经验关系进行参考作物潜在腾发量的估算，其结果可供该地区作物耗水量等研究时参照使用。     

隶属度判别法在水土流失快速评估中的应用

引入隶属度判别法对水土流失快速评估方法进行改进。在GIS的支持下,选取标准参照区域对反映水土流失状况的表现因子--输沙模数进行聚类,建立标准参照组,计算由各个环境因子特征值决定的水土流失对标准参照组的隶属度;采用特尔菲法确定选取的环境因子对表现因子的影响权重向量;对待测区域的环境因子进行分析,确定待测区域对标准参照组的隶属度矩阵和标准化隶属度向量;依据经验公式确定待测区域的输沙模数。以陕西省安塞县纸坊沟小流域为例进行了方法应用,结果表明该方法在小流域尺度上对输沙模数有较好的预测精度和较快的预测速度。     

E0值对潜水蒸发计算精度影响分析

目前常用潜水蒸发经验公式中,都包含了埋深为零时的潜水蒸发强度,并认为可用水面蒸发强度代替。但对不同土质,由于土壤含水孔隙大小及与大气直接交换的空间不同,必然造成不同土壤质地埋深为零时的蒸发量差异。选用阿维里扬诺夫公式、清华公式和叶氏公式,利用新疆渭干河灌区地下水均衡试验场实测潜水蒸发数据、就E0分别为水面蒸发强度和埋深为零时潜水蒸发强度两种情况进行计算与对比分析。结果表明:除细砂和砾石外,若用水面蒸发强度代替埋深为零时的潜水蒸发强度,计算结果会产生一定误差,应选用埋深为零时的潜水蒸发强度进行计算。提出了清华公式中参数η新的求解方法,建立了η与地下水埋深的指数函数关系。研究结果对潜水蒸发经验公式求解不同土质潜水蒸发量时E0的选用及清华公式中参数η的计算提供参考。     

冬小麦水分耗散特性与农业节水

本文根据中国科学院禹城综合试验站１９８６年－１９９６年蒸渗仪农田水分模拟试验资料统计；冬小麦全生育期耗水量可达４８２．５ｍｍ，缺水率可达６９．３％；冬小麦全生育不分耗散过程有两个明显的需水峰区和３个关键需水期，为实施节水灌溉提供了实验依据；冬小麦耗水量与环境因子有明显的相关关系，其统计规律可供地下水浅埋区区域灌溉预测参照应用。     

永定河北京段蒸散发研究

永定河北京段蒸散发研究对永定河生态走廊建设有着重要的支撑作用。本文采用多种方法计算了永定河北京段的水面蒸发、潜在蒸散发和实际陆面蒸散发,结果显示:北京段水面蒸发为1182 mm,潜在蒸散发为969mm,1999-2009年北京市实际蒸散发494 mm。对各种水面蒸散发计算结果比较,并通过相关分析和RMSE分析发现,利用中国科学院地理研究所方法计算永定河北京段水面蒸散发较为合理,施成熙方法、前苏联扎依可夫方法计算结果相近,但彭曼公式结果偏大。潜在蒸散发采用Presley-Taylor公式,而联合国粮农组织(FAO)修正的彭曼公式和Hargreaves公式结果都偏大。研究区的实际蒸散量使用傅抱璞方法计算,结果得到了相同研究时段北京市水量平衡研究成果的验证。相比而言,张鲁公式和Turc公式结果偏大,而高桥公式所得结果与傅抱璞方法最为接近。     

一种新的水面蒸发计算方法

本文应用相似理论,提出一个考虑自由对流和强迫对流相结合的水面蒸发模式,并用实测资料对蒸发模式作了检验。     

长沙地区蒸发皿水体蒸发过程中稳定同位素的变化特征

蒸发过程中水体同位素分馏与蒸发时的气象要素密切相关。为此,于2013年6―9月份在长沙地区进行了4组室外蒸发皿蒸发实验,从而探讨蒸发剩余水体中稳定同位素与温度、相对湿度等气象要素之间的关系。实验结果表明：1）剩余水体中稳定同位素比率随着剩余水比例f的减少而富集,在高温无雨的伏旱天气下,蒸发剩余水体中稳定同位素分馏结果与瑞利分馏模式比较吻合;2）温度越高,分馏效应也将变大,蒸发过程中稳定同位素比率的改变量也将变大,随着水体质量的减小,稳定同位素比率的变化与相对湿度呈现负相关,尤其到蒸发后期,负相关关系更为明显,这可能是由于实验后期剩余水体绝对质量太小,易受空气中稳定同位素的影响;3）蒸发线δ2H＝3.89δ18O－24.55与δ2H＝3.38δ18O－24.96的斜率和截距明显小于同时期长沙降水线δ2H＝6.85δ18O－4.4的斜率和截距,与同时期湘江河水蒸发线δ2H＝3.9δ18O－13.2的斜率接近。以上结果说明本蒸发皿实验能一定程度上体现夏季自然水体蒸发分馏情况。     

基于台站和MOD16数据的山东省蒸散及潜在蒸散时空变化

蒸散发的时空格局分析对理解气候变化与水资源之间的相互影响具有重要的作用。本文基于Penman-Monteith公式,利用MODIS全球蒸散发产品(MOD16)及气象站点的蒸发皿观测数据,先对数据精度进行评价,再从空间和时间两个尺度上对数据进行统计分析,系统阐释了2000-2014年山东省地表蒸散(ET)及潜在蒸散(PET)的时空分布特征及其与气象因子的相关性。主要结论为：①山东省不同区域蒸散分布差异明显,地表植被对ET的月际变化趋势有重要影响;②山东省ET及PET年际波动不大,全省ET均值为1529 mm,PET均值为2178 mm,年均ET与PET相对较大的差值说明该省整体相对缺水。③ET及PET的时空变化与诸多气象因子相关,其中与降水及温度的关系最为密切。     

裸地蒸发过程的数值模拟

本文以能量平衡为基础,研究了裸地蒸发过程,并提出一个用Fonran语言编写的,在IBM-PC微机上通过的裸地蒸发过程的模拟程序。这一程序能根据地表红外温度或辐射资料计算裸地蒸发量,并分析能量分配过程与土壤中的含水量、温度分布。初步的田间试验说明,计算值与实测值是比较一致的。     

洛河流域蒸散发遥感反演及其与各参数的相关性分析

利用ETM数据和地表热量平衡模型估算洛河流域的蒸散发量,并结合地面实测资料进行检验,然后综合分析蒸散发量与土地利用/覆被、地表参数、地形参数的关系。研究发现,不同下垫面的蒸散发能力有一定的差别,其中水体和林地的日蒸散发量最大;蒸散发量与NDVI、植被覆盖度以及高程等参数呈线性相关,而与地表温度呈指数相关,与叶面积指数呈对数相关。     

绿洲-荒漠交界处蒸发与地表热量平衡分析

本文利用波文比方法对绿洲－荒漠交界处的绿洲和荒漠的蒸发和地表热量平衡过程进行了探讨．结果表明，波文比方法对于绿洲适用而于荒漠却不适用．     

2000-2015年石羊河流域植被覆盖度及其对气候变化的响应

内陆河流域植被覆盖度的敏感性是预测未来生物多样性变化的重要指标,是植被应对气候变暖的重要反馈。分析了2000-2015年MODIS-NDVI数据反演的植被覆盖度时空动态变化趋势,结合平均气温、降水量、日照时数、相对湿度、地面温度和蒸发量数据,研究了流域及各生态功能区的植被覆盖度与气候因子的相关性,探讨植被覆盖度变化过程中的气候因素制约方式,了解不同时空尺度下内陆河流域植被覆盖度在全球暖湿化过程中对气候的响应。结果表明：（1）石羊河流域平均植被覆盖度较低,上游的植被覆盖度59.4%,下游13.6%;2000-2015年,流域植被呈现改善趋势的面积远远大于退化的面积,盆地绿洲区植被覆盖度增加趋势最明显。流域植被总体恢复较好,但高海拔地区、城市和民勤绿洲的周边地区植被有不同程度的退化。（2）2000-2015年,石羊河流域各气候因子对植被覆盖度表现为不显著的相关关系,其中与降水量呈正相关的面积最大,与蒸发量呈负相关的面积最大;从上游到下游,植被生长与热量的相关程度逐渐变弱,与水分的相关程度则逐渐增强。（3）石羊河流域的植被覆盖度与气候因子的样条函数存在极显著的线性相关,水原涵养区和荒漠区的植被覆盖度对气候因子的响应较高;绿洲区的植被覆盖度对气候因子的响应相对较低。地面温度的变化是影响石羊河流域植被覆盖度空间格局变化的主要气候制约因素。