【摘要】由于小蒸發(fā)器的容積、構(gòu)造、安裝高度等原因,決定了其蒸發(fā)量大于E601型。但是在實(shí)際觀測(cè)中,6-10月存在小蒸發(fā)器觀測(cè)值小于E601型蒸發(fā)器的現(xiàn)象。由于特定的氣候因素,分析這種現(xiàn)象存在的原因。旨在使我們認(rèn)識(shí)到這種現(xiàn)象的發(fā)生絕非錯(cuò)誤,而是一種特定條件下的正常、合理的觀測(cè)資料。
【關(guān)鍵詞】E601型蒸發(fā)量;20cm蒸發(fā)量;大于
目前,全球氣候日趨變暖,氣候變化更加異常,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,水資源的開(kāi)發(fā)、利用急劇增長(zhǎng),供需矛盾日益突出。水面蒸發(fā)觀測(cè),是為了探索水面蒸發(fā)及蒸發(fā)能力在不同地區(qū)和時(shí)間上的變化規(guī)律,以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,為水資源評(píng)價(jià)和科學(xué)研究,提供可靠的依據(jù)。
1、蒸發(fā)觀測(cè)儀器
用于水面蒸發(fā)量人工觀測(cè)的儀器主要有E601型蒸發(fā)器和20cm口徑蒸發(fā)器兩種(20cm口徑蒸發(fā)器一般稱(chēng)為蒸發(fā)皿)。
1.1 E601型蒸發(fā)器
E601型蒸發(fā)器主要由蒸發(fā)桶、水圈、測(cè)針、溢流桶四部分組成。其材料是用玻璃鋼材料加工制造,具有防腐、抗凍、保濕、隔熱的優(yōu)越性能。埋設(shè)于人近地面(地下61cm,地上7.5 cm,水面積3000 cm2,水深約為60 cm)。具有較好的代表性和穩(wěn)定性,比較接近自然水體蒸發(fā)狀況。
1.2 20cm口徑蒸發(fā)器
20cm口徑蒸發(fā)器主體是一壁厚為0.5mm的金屬器皿,內(nèi)徑為20cm,高約10cm,側(cè)壁上有一倒水嘴,上部可裝防鳥(niǎo)柵。其安裝于距地面高度為70.0cm(水面積314 cm 2,水深2 cm)。具有易于安裝、觀測(cè)方便的優(yōu)點(diǎn)尤其適用于結(jié)冰期間觀測(cè)使用,但由于暴露在空間且體積小,不同于自然水體的自然景觀,受上下、四周各種附回?zé)岬挠绊懘?,基代表性和穩(wěn)定性差。
2、影響水面蒸發(fā)的因素
影響水面蒸發(fā)的因素有兩類(lèi):一類(lèi)是氣象條件,如太陽(yáng)輻射、飽和水汽壓、風(fēng)、溫度等;另一類(lèi)是水體自身?xiàng)l件,如水質(zhì)、水深、水面面積、水面情況等。
3、蒸發(fā)器觀測(cè)水面誤差來(lái)源
3.1 儀器測(cè)量誤差
測(cè)針安裝在測(cè)針插座上時(shí),如果插座歪斜,或安裝不當(dāng),測(cè)針呈傾斜狀態(tài);臺(tái)稱(chēng)沒(méi)有放平或沒(méi)有調(diào)到零點(diǎn)。
3.2 人為觀測(cè)誤差
包括測(cè)針是否剛接觸到水面就停止旋進(jìn)或補(bǔ)水不到位,還有包括讀數(shù)是否正確。
3.3 環(huán)境影響帶來(lái)的誤差
降雨量觀測(cè)和溢流量計(jì)算產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生誤差,特別是陰雨天蒸發(fā)量小,真正觀測(cè)量有時(shí)會(huì)被這些誤差掩蓋,甚至出現(xiàn)計(jì)算的蒸發(fā)量為負(fù)值。鳥(niǎo)類(lèi)飲水等固素。
3.4 風(fēng)沙誤差
由于我區(qū)風(fēng)沙較大,風(fēng)沙吹入蒸發(fā)儀器中造成誤差。
3.5 濺水誤差
較大雨滴降落到蒸發(fā)器的水面上,可濺起一定高度,并形成一層雨霧隨風(fēng)流動(dòng)降入地面。正好落在器口邊緣的雨滴及降落在防鳥(niǎo)柵上的雨滴也要能濺入器口。
4、E601型蒸發(fā)量大于20cm蒸發(fā)量原因
一般情況下,如果氣溫的變化較為平穩(wěn),決定了20cm蒸發(fā)量大于與E601型蒸發(fā)量,屬于正常情況。但是在實(shí)際觀測(cè)中,當(dāng)某日氣溫隨天氣的變化急劇下降或出現(xiàn)連續(xù)幾日出現(xiàn)降水過(guò)程時(shí),往往出現(xiàn)601型蒸發(fā)量大于20cm蒸發(fā)量的情況。從兩種儀器的蒸發(fā)原理和兩種儀器的結(jié)構(gòu)分析,主要存在以下幾種原因。
4.1 風(fēng)力影響
當(dāng)本地受到空氣影響,我區(qū)往往為偏北風(fēng),氣溫急劇下降時(shí)。流經(jīng)小蒸發(fā)器上的冷平流也相對(duì)較強(qiáng),也就加劇了器內(nèi)水溫下降,飽和水汽壓減少,使小蒸發(fā)變慢,而E601則相反。
4.2 冷空氣影響
由于小蒸發(fā)器容積小,器身裸露在外,在受到冷空氣侵襲后,水溫迅速下降,從而使飽和水汽壓隨溫度的下降而減少,致使蒸發(fā)速度變慢。而相比較,由于E601蒸發(fā)量自身埋設(shè)于地面,外圍又有水圈,蒸發(fā)桶內(nèi)的水體較多,約為小蒸發(fā)器的205倍。致使水溫經(jīng)常高于小型蒸發(fā)器水溫,而飽和水汽壓隨溫度的增高而增大,水溫越高,水面蒸發(fā)越大。
4.3 土壤保溫作用
當(dāng)氣溫急劇下降時(shí),土壤仍能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較高溫度。由于土壤具有的保溫性, E601蒸發(fā)量體內(nèi)的水溫度維持較高,并且器身土壤緊貼,彼此間又有熱量轉(zhuǎn)換。
4.4 器內(nèi)水溫影響
測(cè)量8月3日~8月6日彭陽(yáng)站岸溫、20cm蒸發(fā)器、E601型蒸發(fā)器內(nèi)的水溫變化過(guò)程,見(jiàn)圖1。
從圖1上中可以看出,正常天氣下,受氣溫影響,氣溫越高(越低),兩種儀器器內(nèi)水溫也隨之升高(降低),且20cm蒸發(fā)器水溫較E601型蒸發(fā)器內(nèi)的水溫變化明顯,升高幅度更高(更低),而E601型蒸發(fā)器內(nèi)的水溫由于具有保溫性,升溫(降溫)較為緩慢;同時(shí)由于北方天氣晝夜氣溫變化明顯,一般情況下,夜間20cm蒸發(fā)器水溫較E601型蒸發(fā)器內(nèi)的水溫較低;受降水影響,由于雹雨(冰雹)一般水溫較低,使得小蒸發(fā)水溫極速降低,但E601蒸發(fā)量則影響較小。
5、結(jié)論
(1)通過(guò)上述分析,使我們認(rèn)識(shí)到,影響蒸發(fā)的主要因素是溫度、濕度、風(fēng)力等氣象因子,它們決定了一個(gè)區(qū)域蒸發(fā)量的大小。
(2)正常情況下,由于兩種儀器的構(gòu)造和安裝要求不同,決定了20cm蒸發(fā)器的蒸發(fā)量大于E601型蒸發(fā)器的蒸發(fā)量,但在一定的氣候因子下,也會(huì)出現(xiàn)相反的現(xiàn)象。為此,我們?cè)诩訌?qiáng)提高觀測(cè)人員敬業(yè)精神的同時(shí),應(yīng)該做好資料的“四隨”工作,確保資料的合理性、準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn):
[1] 傅志偉. E601型蒸發(fā)量大于20cm蒸發(fā)量原因分析[J].氣象,2011(11):55-56.
[2] 趙永勝,趙琪. E601型蒸發(fā)量與20cm蒸發(fā)量原因分析[J].新疆水利,2003,(5):59-62.
[3] SL630-2013,水面蒸發(fā)觀測(cè)規(guī)范[S].