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蒸散量测定

[db:作者]2021-03-11 22:38:42农业百科39人已围观

简介蒸散量测定

  蒸散量测定 : 农业气象观测项目之一,是对田间土壤蒸发(棵间蒸发)和作物蒸腾总量的测定,又称农田总蒸发测定。其测定资料在农业气候干湿评定、农田灌溉管理、作物产量估测和土壤水分预报等方面均有广泛的用途。
早在19世纪中叶就有使用简易的土壤蒸发器进行测定。20世纪40~50年代间,测定蒸散量的方法和仪器有了较大的发展。C.W.桑斯韦特和H.L.彭曼等人提出了使用气象观测资料计算可能蒸散量的公式。还有人用水分平衡法求算农田平均蒸散量。苏联、美国先后研制和使用了大型称重蒸渗装置、小型土壤蒸发器和水力式土壤蒸发器等。中国于20世纪50年代在一些水文、气象站和科研单位开始进行各种测定土壤蒸发方法的对比试验。现在有一些科研单位使用多种蒸发器进行定点观测。近十多年来,一些国家在大面积农田上使用高精度的涡动相关仪进行自动连续记录。
测定方法有直接法和间接法。
直接法 ①土壤蒸发器法。根据蒸发器内土体前后两次重量(实为水分含量)的变化,并同时考虑渗漏量和降水量来测定土壤蒸发量。因仪器结构、大小和称重方式不同而有多种类型。大型的蒸渗装置由于土体大,可栽种高大作物,其测定资料代表性好,测定精度高,但仪器昂贵,又不能移动。称重蒸发器,可在各种条件下灵活运用,但只能种植矮秆作物,且由于土体小,容易失去代表性,需更换土柱,在雨季或多雨地区、过干的季节或地区测定误差较大。小型换土蒸发器,适用于测定短期的蒸发量或作物覆盖下的土壤蒸发量(棵间蒸发)。水力式土壤蒸发器是根据流体静力学原理,称量漂浮在水槽中整段土样重量变化来测定蒸发量的。由于蒸发器内整段土样体积较大,测定值比较准确,可用来测定农田蒸发或其它自然表面蒸发量,且能较准确地测定蒸发日变化。由于仪器结构复杂, 多用于专门研究。供水式蒸发器,是采用调节蒸发器内土壤水分的方法,使器内保持一定的潜水位,依补充土体水量的多少来计算蒸发量。②水分平衡法。根据一定厚度土层的水分平衡方程式,用测定式中各项因子来计算蒸发量。在地下水位深、没有径流和不灌溉的情况下,农田水分平衡方程式可简化为ET=W1-W2+R,式中ET为蒸散量;W1 和W2为计算时段开始和终止时的土壤水分贮存量;R为计算时段内的降水量。一般测定土壤贮水量的取土深度愈深,计算出的蒸发量愈大,通常取土深度为1米。此种简化方法在干旱季节或地区比较适用,以测定月蒸发量为宜,如测定短期蒸发量则误差较大。
间接法 属于间接法的计算模式很多,下面只举三种①梯度法。根据测定的贴地层空气温度梯度、湿度梯度和风速,运用湍流交换理论,计算单位时间内单位面积上的水汽垂直通量来确定下垫面的蒸发量:


式中 K1为1米高度的湍流交换系数。可根据贴地气层的温度梯度和风速来计算;为贴地气层的绝对湿度梯度。此法可计算每小时或日蒸发量。通常受到仪器和天气条件的影响而误差较大。目前使用高灵敏度和高精度的涡动相关仪可迅速准确地测定贴地气层的瞬时温度、湿度和脉动风速,并输入计算机进行高速运算, 因此能得到较准确的测定结果。②热量平衡法。以活动面的热量平衡方程式为基础, 推导出计算蒸发量的公式:

式中R为辐射平衡; Qs为土壤热通量; ⊿t和⊿a分别为两个高度上的空气温度差和湿度差。此法的原理比较严密, 但由于观测技术复杂, 仪器精度不够, 且受天气条件影响, 仅用于专业站和科学研究。③经验法。寻找农田蒸发量与水面蒸发或其它气象要素 (如气温、日照等) 的定量关系, 进行间接计算的方法。例如根据农田蒸发量与水面蒸发器的蒸发量之间的比值, 利用容易获得的蒸发器观测资料, 按公式ET=a· 推算出农田蒸发量。EP为蒸发器的测定值, a为比例系数。据试验, 用20厘米直径的蒸发器观测资料,α为0.8~1.2。此法在无农田蒸发观测资料的地方可采用。

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