长江流域1961-2000年蒸发量变化趋势研究

利用长江流域115个气象站点1961-2000年的观测数据,计算了各站点的参照蒸发量和实际蒸发量,并进行了20 cm蒸发皿蒸发量、参照蒸发量和实际蒸发量时空变化趋势分析。结果表明,近40 a来,长江流域蒸发皿蒸发量、参照蒸发量和实际蒸发量的年平均变化均呈现显著下降趋势。就季节平均变化而言,春季和秋季,三者的变化趋势都不明显,而夏季三者均具有显著的下降趋势,冬季蒸发皿蒸发量和参照蒸发量均显著下降,实际蒸发量却明显上升。蒸发量的变化趋势具有空间分布差异,长江流域中下游地区蒸发量的变化趋势明显比上游地区显著,尤其表现在夏季。尽管近20余年长江流域气温不断升高,但太阳净辐射和风速的显著下降,可能是导致蒸发量持续降低的主要原因。     

第二松花江流域蒸发量的变化趋势和影响因子分析

根据1971-2012年气象、水文资料采用线性趋势分析、Mann-Kendall秩次相关检验和Pearson相关系数方法研究了第二松花江流域潜在蒸散发、实际蒸散发(ETa)以及20cm蒸发皿蒸发量的变化特征及影响的主要气象因子。结果表明:蒸发皿蒸发量表现为明显的下降趋势,潜在蒸发下降趋势不明显,实际蒸发在总体上显著上升,与蒸发皿蒸发、潜在蒸散发的变化趋势相反,很好地验证了互补相关理论。分析气温、降水、风速、云量、实际水汽压、相对湿度和日照时数等的变化趋势及相关关系发现,风速、日照时数和低云量是影响蒸发皿蒸发下降的主要气象因子;平均气温、风速、相对湿度和总云量是影响实际蒸发升高的气象因子;而潜在蒸发的下降主要受日照时数、降水和低云量的影响。     

1981—2010年西藏怒江流域潜在蒸发量的时空变化

利用1981—2010年怒江流域9个站月平均最高气温、最低气温、降水量、风速、相对湿度、日照时数等资料,应用Penman-Monteith模型,采用气候倾向率、R/S等方法分析了潜在蒸发量变化的趋势性和持续性,并探讨了影响潜在蒸发量的气象因子。结果表明：近30年怒江流域四季潜在蒸发量趋于减少,年潜在蒸发量以18.4 mm?(10a)-1的速率显著减少。夏、秋、冬季和年潜在蒸发量具有持续性,未来将持续减少,尤其是冬季。在年代际尺度上,四季潜在蒸发量1980年代为正距平,1990和2000年代均为负距平。风速减小是四季潜在蒸发量减少的主要因素,不过春季潜在蒸发量的减少与降水量的显著增加也有关,且夏季气温日较差的显著变小对潜在蒸发量减少的作用不可忽视。     

1971-2010年黑龙江省蒸发量气候变化特征

利用1971-2010年黑龙江省63个气象站地面气象观测数据,应用气候趋势系数、气候倾向率等方法分析黑龙江省蒸发皿蒸发量和实际蒸发量的时空演变特征。结果表明：近40 a来,黑龙江省蒸发皿蒸发量总体呈下降趋势,气候倾向率达-62.7 mm/10 a,春季和夏季下降显著。从空间分布看,全省蒸发皿蒸发量呈下降趋势,但局部地区与气候变化趋势并不完全同步。在影响蒸发皿蒸发量的气象因子中,风速和气温日较差是影响其下降的关键因素。黑龙江省大部分地区年实际蒸发量占蒸发皿蒸发量的30 %,实际蒸发量呈微弱上升趋势,但不显著。实际蒸发量与降水、日照时数和气温日较差显著相关,日较差是影响其变化的首要原因。     

广东省年蒸发量的时空演变特征

利用广东省86个气象站点1961—2003年的地面气象观测数据,采用经验正交函数分解（EOF）和相关分析法,分析了广东省年蒸发皿蒸发量和实际蒸发量的时空变化。结果表明,粤东沿海、珠三角和粤西南等沿海地区是广东省年蒸发皿蒸发量的主要气候变异中心,广东省沿海年蒸发皿蒸发量具有以年代际变化为主的特征,并且在43 a内总体上呈下降趋势,广东省沿海地区与粤东、粤中地区年蒸发皿蒸发量气候变化趋势的差异,可能是由于饱和差、近地面风速在两个区域的气候变化变幅不同所致。在影响蒸发皿蒸发量的因子中,太阳辐射与蒸发皿蒸发量的相关性最好,呈显著的正相关。对实际蒸发量而言,在全省范围内均表现为以年际变化为主的特征,太阳辐射对广东省年实际蒸发量的影响最为显著,广东省年实际蒸发量一般都占蒸发皿蒸发量的50%左右,并且比值总体上呈现微弱的由沿海地区向粤东、粤中地区递增的趋势。研究结果可为今后探讨广东省水资源异常和旱涝气候灾害的成因提供依据。     

商丘市近44年来蒸发量与气候变化的关系

利用商丘市8个台站1961~2004年蒸发量、日照、风速和气温资料,分析了蒸发量的变化趋势及蒸发量变化与日照、风速、气温变化的关系,结果表明:蒸发量的年际变化是波动式减少的;蒸发量的变化与日照存在明显的正相关,与风速存在明显的正相关,相比较而言,日照、风速对蒸发量的影响超过了温度对蒸发量的影响。     

E-601B型蒸发量与气象要素的关系分析

利用百色地面气象观测站、那坡地面气象观测站2007—2010年大型蒸发量资料统计分析百色市大型蒸发量与各气象要素之间的关联,以寻求大型蒸发量与气象要素之间相关性。结果表明:蒸发量与气温、日照时数、10 min平均风速呈显著的正相关关系,与相对湿度、水汽压呈现明显的负相关关系;夏季蒸发量大小主要取决于气温的高低,冬季蒸发量大小主要取决于日照时间的长短。     

商丘市近44年来蒸发量与气候变化的关系

利用商丘市8个台站1961～2004年蒸发量、日照、风速和气温资料,分析了蒸发量的变化趋势及蒸发量变化与日照、风速、气温变化的关系,结果表明蒸发量的年际变化是波动式减少的;蒸发量的变化与日照存在明显的正相关,与风速存在明显的正相关,相比较而言,日照、风速对蒸发量的影响超过了温度对蒸发量的影响.     

E601型蒸发量大于小型蒸发量原因之浅析

引　言从理论上讲 ,由于小型蒸发器的容积、构造、安装高度等因素 ,决定了其蒸发量大于Ｅ60 1型。实践也证实了这一规律的普遍性。本测站对 1 997年 1月～ 2 0 0 0年 1 0月将近 4年的小型和Ｅ60 1型蒸发量进行对比分析 ,尽管两蒸发器所处的空间位置相差无几 ,即南北相距仅 4ｍ ,器口边缘高度差不足70ｃｍ ,但小型蒸发量却明显大于Ｅ60 1型。平均而言 ,两者的月差值为 43 5ｍｍ ,偏大率为 59%。然而 ,进一步分析发现 ,在特定的气象条件下常常会出现与之相反的结果 ,即Ｅ60 1型蒸发量大于小型蒸发量 ,日最大差值达 3 1ｍｍ(见表 1 )。表 1…     

青海湖水面蒸发量变化的研究

利用青海湖区1958～2007年气象、水文站的观测资料和江西沟、刚察沙柳河2个站20cm口径蒸发皿与E-601型蒸发量的对比观测资料,计算了月、季、年蒸发量,并应用气候诊断方法分析了蒸发量的年代际变化规律及其突变特征。结果表明:青海湖区4～9月20cm口径蒸发皿湖水与淡水蒸发量的折算系数在0.91～0.97之间,5～9月E-601型与20cm口径蒸发皿蒸发量的折算系数在0.70～0.78之间,同期的蒸发量与温度、湿度、风速等因素关系密切。青海湖年蒸发量呈逐步减少的趋势,但其变化存在明显的阶段性。1958～1963年、1977～1981年、1998～2004年蒸发量增加,1964～1976年、1982～1997年、2005～2007年蒸发量减少。青海湖年蒸发量每25年发生一次突变,20世纪60、80年代蒸发量表现出不稳定,70、90年代是年蒸发量的相对平稳时段。青海湖降水量增多是导致蒸发量减少的最主要的原因之一。     

On the link between potential evaporation and regional evaporation from a CBL perspective

The relationship between potential evaporation and actual evaporation was first examined by Bouchet (Proc Berkeley Calif Symp IAHS Publ, 62:134–142, 1963) who considered potential evaporation as the consequence of regional evaporation due to atmospheric feedbacks. Using a heuristic approach, he derived a complementary relationship which, despite no real theoretical background, has proven to be very useful in interpreting many experimental data under various climatic conditions. Here, the relationship between actual and potential evaporation is reinterpreted in the context of the development of the convective boundary layer (CBL): first, with a closed-box approach, where the CBL has an impermeable lid; and then with an open system, where air is exchanged between the CBL and its external environment. By applying steady forcing to these systems, it is shown that an equilibrium state is reached, where potential evaporation has a specific equilibrium formulation as a function of two parameters: one representing large-scale advection and the other the feedback effect of regional evaporation on potential evaporation, i.e. a kind of “medium-scale advection”. It is also shown that the original form of Bouchet’s complementary relationship is not verified in the equilibrium state. This analysis leads us to propose a new and more rational approach of the relationship between potential and actual evaporation through the effective surface resistance of the region.     

A THEORETICAL BASIS FOR THE PRIESTLEY-TAYLOR COEFFICIENT

The relationship between potential evaporation and arealevaporation is assessed using a closed-box model of the convectiveboundary layer (CBL). Potential evaporation is defined as theevaporation that would occur from a hypothetical saturated surface,with radiative properties similar to those of the whole area, and smallenough that the excess moisture flux does not modify thecharacteristics of the CBL. It is shown that the equilibrium rate ofpotential evaporation is given by Ep0=E0,where E0 is the equilibrium evaporation (radiative termof the Penman formula), and is a coefficient similar to thePriestley-Taylor coefficient. Its expression is , where is the areal surface resistance, r_a is the localaerodynamic resistance, and is the dimensionless slope of thesaturation specific humidity at the temperature of the air. Itscalculated value is around 1 for any saturated surface surrounded bywater, about 1.3 for saturated grass surrounded by well-watered grassand can be greater than 3 over saturated forest surrounded by forest.The formulation obtained provides a theoretical basis to the overallmean value of 1.26, empirically found by Priestley and Taylor for thecoefficient . Examining, at the light of this formulation, thecomplementary relationship between potential and actual evaporation(as proposed by Bouchet and Morton), it appears that the sum ofthese two magnitudes is not a constant at equilibrium, but depends onthe value of the areal surface resistance.     

华南秋季蒸发量的时空演变特征

利用华南区域66个气象站点1960～2004年的观测数据分析了华南秋季蒸发皿蒸发量和实际蒸发量的时空变化.分析结果表明:华南中部和西北部是华南秋季蒸发皿蒸发量的两个主要气候变异中心区,华南中部秋季蒸发皿蒸发量具有以年代际变化为主的特征,并且在45年内总体上呈下降趋势.在影响蒸发皿蒸发量的因子中,太阳辐射与蒸发皿蒸发量的相关性最好,呈显著的正相关.对实际蒸发量而言,华南中部和西部偏西地区则是两个主要的变异中心,两区域的秋季实际蒸发量具有以年际变化为主的特征,降水对华南秋季实际蒸发量的影响最为显著,华南秋季实际蒸发量一般都在蒸发皿蒸发量的40%左右,并且比值总体上呈现微弱的由南向北递增趋势.     

SPATIAL AND TEMPORAL VARIATIONS OF EVAPORATION OVER SOUTH CHINA IN AUTUMN

The spatial and temporal variations of the instrument-based evaporation and actual evaporation in autumn during a 45-year period from 1960 to 2004 are studied using the observation data from 66 stations over South China. The results reveal that there are two main anomalous centers of the instrument-based evaporation in autumn in the central and northwestern parts of South China respectively. The instrument-based evaporation over the central part of South China in autumn experiences not only a decreasing trend but also a main interdecadal variation. The solar radiation is best correlated with the instrument-based evaporation among all affecting factors. For the actual evaporation, two main anomalous centers are located at the central and western parts of the South China respectively. The actual evaporation over the two regions illustrates an interannual variation. Among the affecting factors, precipitation is the most remarkable. The actual evaporation is usually 40 percent of the instrument-based one, and the overall rate has a slightly increasing trend from the southern part to the northern part of the South China in autumn.     

高桥公式在拉萨地区的适用性及其修正

选用1993—1999年拉萨站资料,通过比较多种计算方法得到的潜在蒸散量、高桥浩一郎在1979年提出的基于温度和降水量计算蒸发量的公式所得到的蒸发量以及中日季风试验资料的观测值可知:受温度、水分及相对湿度的影响,潜在蒸散量在5月达到最大值,而蒸发量的最大值则出现在7月。由于青藏高原存在冻土及融冰化雪的特殊现象,水分来源并不完全依靠于降水,所以由高桥浩一郎公式的计算值与观测值之间存在较大差距,温度越高,差值越大;鉴于温度与该差值呈正比关系,可将温度划分为小于0℃,0~5℃,5~10℃,10~15℃,大于15℃共5个等级,在不改变高桥浩一郎公式原有系数的基础上,同时考虑不同的系数对降水量进行修正,修正后的结果明显好于修正前,与观测值更接近。     

可能最大蒸发量与降水量的关系及其分布

探讨了农田水分平衡中主要因子－降水和蒸发的关系。估算了可能最大蒸发量与水分余亏量，并绘制其空间分布图。这对于掌握雅鲁藏布江中下游地区旱涝发生规律，制定合理的灌溉方案，及评价农业水分资源，具有一定的参考价值。     

蒸发量季节变化特点与干旱发生关系的初步分析

通过对广西灵山县1997～2007年E601蒸发器逐句蒸发量及同期的旬降雨量、气温、日照时数、相对湿度、风速等资料的分析,结果表明:蒸发量大小与气温、日照时数关系密切,而且蒸发量的季节变化与气温、日照时数等季节变化同步.在此基础上,分析了降水量与蒸发量差值的大小与农业干旱发生关系,应用水量亏欠量比现行的干旱指标更能真实反映当地农业干旱发生的实际情况,对开展气象专项服务有积极的参考意义.     

Comparison of different methods for estimating soil surface evaporation in a bare field

In this paper, three methods for estimating soil evaporation in a bare field were evaluated: evaporation ratio method (k ratio), complementary relationship and bulk equation. Micro-lysimeters were used to measure the actual evaporation for validation of the three methods. For the k ratio method, pan evaporation was used as the reference evaporation instead of the value obtained from the Penman–Monteith equation. This result is important for areas where meteorological data are unavailable. The results showed that, for daytime evaporation, the k ratio and bulk equation produced a good fit with the observation data, while the complementary relationship generated a larger deviation from the measured data. We recommend that the k ratio method and bulk equation could be used to calculate daytime soil evaporation with high accuracy when soil water content and pan evaporation data or meteorological data are available, while the complementary relationship could be used for a rough estimation when pan evaporation is available. All the methods could be applied to calculate cumulative evaporation.