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水由液態或固態轉變成汽態,逸入大氣中的過程稱為蒸發。而蒸發量是指在一定時段內,水分經蒸發而散布到空中的量。通常用蒸發掉的水層厚度的毫米數表示,水面或土壤的水分蒸發量,分別用不同的蒸發器測定。一般溫度越高、濕度越小、風速越大、氣壓越低、則蒸發量就越大;反之蒸發量就越小。土壤蒸發量和和水面蒸發量的測定,在農業生産和水文工作上非常重要。雨量稀少、地下水源及流入徑流水量不多的地區,如蒸發量很大,即易發生幹旱。 |
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蒸發使地面的水分升到空氣中,而降雨降雪是空氣的水分落到地面上。它們不僅是兩個相反的過程,也是相互依存的兩個過程。如果地面上的水分不再通過蒸發進入空氣中,不出10天地球上再也看不到雨雪了。
蒸發不僅與降水相互依存,它們還與地面的河流有關。在極度幹旱的地區,降水量很小。它的實際蒸發量與降水量是相等的。那裏的地面上沒有河流,連幹枯的小河溝也沒有。我國的沙漠地區就是這樣的。在河流的源頭或上遊地區,那裏的降水量比實際的蒸發是要大。這些多餘的水分形成了河流,並且沿着河𠔌慢慢地流進了海洋或者湖泊。
在任何一個自然流域,它的蒸發、降水與河水流量都是基本平衡的。寫成公式就是:任何一個閉合流域:降入流域的降水量=蒸發量+流出流域河水量。 |
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測量蒸發的儀器常用的有小型蒸發器、大型蒸發桶和蒸發皿等幾種。
小型蒸發器是口徑為20釐米,高約10釐米的金屬的圓盆,盆口成刀刃狀,為防止鳥獸飲水,器口上部套一個嚮外張成喇叭狀的金屬絲網圈。測量時,將儀器放在架子上,器口離地70釐米,每日放入定量清水,隔24小時後,用量杯測量剩餘水量,所減少的水量即為蒸發量。
大型蒸發桶是一個器口面積為0.3平方米的圓柱形桶,桶底中心裝一直管,直管上端裝有測針座和水面指示針,桶體埋入地中,桶口略高於地面。每天20時觀測,將測針插入測針座,讀取水面高度,根據每天水位變化與降水量計算蒸發量。
蒸發皿的規格大都和雨量筒一樣,也是20釐米直徑的圓形器皿,皿口上沿也高出地面70釐米。蒸發皿深10釐米。正是因為它的厚度小於直徑纔稱為皿。
每天嚮蒸發皿中加進2釐米深的水層,晚上把餘水倒進量杯,量出剩餘水深。把20釐米減去剩餘水深就是當天的蒸發量。如果當天有雨,餘水中還要扣除當天的降水量。這就是蒸發皿的直徑和離地面高度都要和雨量筒一致的原因。否則,兩者就不能簡單相減。
在測量蒸發量受到非人為原因或人為原因影響時,人們可以采取以下方法:
1.因降水等自然原因,使蒸發量為負值(不論負值多少),記為0.0。此情況無需備註。
2.凡因人為原因造成蒸發量為負值,則按缺測處理。
3.為防止大雨、暴雨時蒸發皿水外溢流失,除及時量取外,還可從蒸發皿嘴連接一皮管至接水器內。以保記錄完整。
4.夜間不守班的站,第二天早晨發現蒸發皿水(雪)確實外溢,可將皿內水(雪)倒掉,重新加入20mm的清水,該日蒸發量外加括號,並予註明。
5.考慮到霧、露、霜現象在蒸發器水(冰)面上與雨量器金屬面上的凝聚狀況是不相同的,因此在計算蒸發量中不考慮純霧、露、霜量。
6.當位於海島、高山的站確遇蒸發皿水被大風吹出時,其記錄外加括號,並予註明。
7.蒸發器結冰,被凍在冰內的沙土無法清除對,可照常稱量記錄。但觀測後即應換水。
8.沒有蒸發專用臺秤,也沒有單位為剋的普通臺秤的站,在蒸發器結冰時,可用以下方法處理蒸發量,以保證旬、月記錄的完整。
各結冰日(觀測時結冰)的蒸發量欄記“b”,待冰融化的那一天再量取計算這一段的總量,記入觀測當日的蒸發量欄。但結冰期要跨入下一旬時,則須於本旬最後一天的20時,加入一定量的溫水將冰融化進行觀測,量得的數值中再扣除加入的溫水量,計算出的蒸發量記入觀測當天的蒸發量欄。上述情況需在簿、表備註欄註明。
9.e-601型蒸發器遇上結冰時,各結冰日的蒸發量欄記“b”,某日冰融化後,測出停測以來的總量,記在該日蒸發量欄內;如果結冰跨入下個月時,待下月融化時測出停測以來的總量,按天平均分配所得纍计值,分別記到上月最末一天和本月融化日的蒸發量欄內,以求取完整的月計值,此情況在薄表備註欄註明。
由於蒸發量和降水量一樣,都是每天20時觀測一次,因此測得的日蒸發量,日降水量實際上都是昨天20時到今天20時的量,而不是昨天24時到今天24時的量。
蒸發量說明該地的水分支出狀況。然而,由於蒸發器本身及其周圍空氣的動力和熱力條件與天然水體有所不同,蒸發器測得的蒸發量要比湖泊、水庫等實際水體的蒸發量大。因此,蒸發器的觀測值必須乘一個折減係數(一般為0.7—0.8)後,才能作為天然水體的蒸發量。蒸發量的空間變化,受氣溫、海陸、降水量諸因素的影響。緯度愈低,氣溫愈高,蒸發能力愈強,蒸發量也就大;在溫度相同條件下,海洋上的蒸發量大於大陸,並有自沿海嚮內陸顯著減少的趨勢;一般說來,降水量多的地方蒸發量也大,反之,蒸發量小。某地是濕潤還是幹旱,要看該地濕潤係數k,其公式為k=p/e式中p為降水量,e為蒸發量。k大於等於1時,表明水分收入大於或等於支出,屬於濕潤狀況;k小於1時,反映水分收入不夠支出,屬於半濕潤、半幹旱或幹旱。k大小,對自然景觀結構特徵的形成有深刻的影響。
氣象站測量蒸發量的方法簡單易行。如果把每天測量蒸發量加起來就得到了全年的蒸發量。全國各地的氣象站都這麽做。我們也就知道了全國各地的全年蒸發量了。但這種方法有缺點:它不能完全代表自然界真的蒸發量,有時它偏差非常大。蒸發皿的直徑太小造成蒸發量偏大。另外自然的下墊面有的幹有的濕,還有沼澤、農田、湖泊或者海洋。這些不同的下墊面的實際蒸發量顯然各不相同。氣象站測量的蒸發量究竟代表什麽?
為了研究不同的自然情況下的蒸發量,人們還選用直徑更大的蒸發皿或者測量土壤的蒸發量、水面的蒸發量,農田蒸發量甚至葉面的蒸發量。這些測量蒸發的方法技術比較復雜,成本比較高,衹有少數的試驗站可以進行。另外,還研究了一些公式也可以間接計算蒸發量。 |
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各地氣象站都有蒸發量資料,也經常被人們引用。人們往往用降水量和蒸發量的對比數據來說明一個地方是如何的幹旱,事實上這種表述存在問題。不少地區提供的數據都表明,當地的蒸發量遠遠大於降水量。但如果果真如此,人類早就無法在那裏生存了。
地球表面地形復雜,在一個地區乃至一個縣,往往有荒漠、緑洲和山區多種地形。在山區,降水量遠遠大於蒸發量;在沙漠和荒漠中,基本上降多少水,就能蒸發多少;而在在緑洲,儘管蒸發量大於降水量,由於還有來自山區的地表徑流補充,還是適宜人類生存。
在很濕潤的地區,氣象站測量的蒸發量大約是自然蒸發量的6o%。所以利用它粗略分析蒸發量的差別還是可以的。但是在幹旱地區氣象站測量到的蒸發量與實際蒸發量就有非常嚴重的偏差。
例如新疆吐魯番盆地的托剋遜,氣象站測量的年蒸發量是3.7米。有人就說那裏的蒸發量大得驚人。然而實際情況是那裏的年降水量不足1釐米厚。所以當地自然條件下可以提供的蒸發量最多也就是1釐米。這與3.7米就差了37o倍。
把氣象站測量的蒸發量作為幹旱地區的實際蒸發量來描寫顯然是扭麯了事實。蒸發量實際上是在蒸發皿中測得的數據,衹說明這一地區的蒸發能力,而不是實際蒸發量。氣象部門應當把氣象站的蒸發量改稱為蒸發能力就會減少人們的誤會。人們在引用蒸發量數據時首先弄明白它的準確含義也會避免這種誤解。 |
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在地球上,各地的地形不同,氣候不同,蒸發量的大小也就不一樣。中國蒸發量最大的地區是青海省的察爾汗????湖,年平均蒸發量(蒸發能力)3518毫米。各個大洲的蒸發量從大到小依次為亞洲、非洲、南美洲、北美洲、大洋洲、歐洲。 |
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- : evaporation discharge, amount of evaporation, evaporative capacity
- n.: evaporation
- adj.: evaporative
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蒸發量圖 | 總蒸發量 | 蒸發量觀測 | 蒸發量監測 | 有效蒸發量 | 實際蒸發量 | 可能蒸發量 | 相對蒸發量 | 水面蒸發量 | 最高蒸發量 | 等蒸發量綫 | 流域總蒸發量 | 蒸發量的測量 | 蒸發量的意義 | 最大可能蒸發量 | 怎樣看待蒸發量 | 蒸發量多少的分佈 | 鍋爐最大連續蒸發量 | 蒸發量(evaporation) | |
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