浅析水面蒸发变化规律
水的蒸发实验
水的蒸发实验水蒸发是日常生活中常见的自然现象之一。
了解水的蒸发过程对我们理解天气、烹饪、水循环等方面至关重要。
本文将介绍一种简单的水的蒸发实验,帮助您更好地了解水的蒸发过程。
实验材料:- 水- 宽口玻璃杯- 测量杯- 计时器- 温度计- 温度计夹子实验步骤:1. 准备实验材料。
将宽口玻璃杯放置在平坦的桌面上,确保杯子内壁干净无污渍。
2. 使用测量杯,量取200毫升的水,并倒入宽口玻璃杯中。
确保水的温度为室温(约20°C)。
3. 使用温度计和温度计夹子,将温度计夹于杯口位置。
确保温度计可以测得水的温度。
4. 记录初始温度。
从温度计上读取并记录室温下水的初始温度。
5. 启动计时器。
开始计时,记录实验开始的时间点。
6. 观察水的蒸发。
定期观察宽口玻璃杯中水的蒸发情况。
你可以每隔15分钟或者30分钟观察一次,并记录观察的时间和水面高度的变化。
7. 测量水的温度变化。
定期使用温度计测量水的温度,并记录每次测量的时间和温度值。
8. 持续观察和测量。
根据实验需要,延长实验时间,观察和记录蒸发过程中水面高度的变化以及水的温度变化。
9. 结束实验。
当水面全部蒸发完毕或者实验时间结束后,结束实验并停止计时器。
10. 分析实验数据。
将蒸发过程中观察到的水面高度和水的温度变化数据进行整理和分析,观察是否存在规律或趋势。
实验原理:水的蒸发是由于水分子在温度升高的情况下获得足够的能量,使一部分水分子脱离水面,形成水蒸气,并进入空气中。
这个过程是液体向气体的相变过程。
在实验中,我们通过观察水面高度的变化以及测量水的温度变化,可以了解水蒸发过程中温度和时间对蒸发速率的影响。
实验结果与分析:根据实验数据,我们可以绘制蒸发速率随时间的变化曲线图,观察蒸发速率是否随时间的增加而增加或减少。
同时,我们还可以绘制水温随时间的变化曲线图,观察水温对蒸发速率的影响。
在实验过程中,我们也可以观察到水面高度随时间的减小,以及水的温度随时间的升高。
浅析水面蒸发变化规律
浅析水面蒸发变化规律浅析水面蒸发变化规律水面蒸发是水循环过程中的一个重要环节,在水资源评价、水文模型确定、水利水电工程中都需要精确的水面蒸发资料。
随着国民经济的不断发展,人为活动影响环境较大,水资源的开发、利用急剧增长,要求更精确地进行水资源的评价。
常用的水面蒸发器是 E-601型和 20厘米口径蒸发皿,不能够代表自然水体的蒸发能力,影响水资源评价的质量。
国内外许多分析资料认为,当蒸发池的直径大于3.5米时,所测得的水面蒸发量比较接近大水体在自然条件下的蒸发量。
而20平方米蒸发池的直径为5.05米,水深为 2米,符合这一要求。
衡水水文实验站自 1983年建站以来,一直对 20平方米蒸发池水面蒸发进行观测。
经分析资料完整,可靠性高。
水面蒸发量年内年际变化较大,并发现年蒸发量呈减少趋势。
年内分配最大月平均水面蒸发量出现在6月份,其月水面蒸发量可达174.9mm。
月平均蒸发量最小值出现在12月份或1月份,其值一般在 14~ 18mm之间。
1~6月份月平均蒸发量呈上升趋势, 6月份以后呈递减趋势。
6 月份正值麦收时节,太阳辐射强,降水少,气温往往为最高时期,因而蒸发力特别大。
12、 1月份是太阳辐射最小的时期,气温亦为全年最低的月份,因而蒸发力较小。
从季节时段水面蒸发量计算结果看,夏季水面蒸发总量最大,占全年蒸发量的38%;冬季最小,仅占全年蒸发量的 8%。
年际变化水面蒸发量的年际变化较大,变化幅度达317.8mm ,但总体呈递减趋势。
月水面蒸发量越大,其年际变化也越大;7月份变幅最大达80.8mm,1月份变幅最小为15.4mm。
水面蒸发逐渐减小的趋势在6~ 7月表现得最为突出, 6月蒸发量的递减率每年达 1.75mm。
造成水面蒸发量下降的主要原因为近地面平均风速和日照时数均呈显著减少趋势。
这是由于风弱的时候,气流慢,蒸发面的水汽就不易被带到大气中;而日照减少时,蒸发面接受的能量少,水分子动能减弱,水汽扩散也就减慢,水面蒸发量就减小。
怀柔水库水面蒸发量及变化特征分析
可按下式计算:
k=E601÷E20
(1)
式中:k 为折算系数;E601 为 E601 型蒸发器水面蒸发量,
mm;E20 为 20cm 口径蒸发皿水面蒸发量,mm。
利用怀柔水库水文站 E601 型蒸发器和 20cm 口径蒸发
皿 2005—2019 年的同步观测资料进行分析,计算两种观测
仪器各月的水面蒸发量折算系数。根据计算结果可知,怀
2021 年第 4 期
发展与创新
247
怀柔水库水面蒸发量及变化特征分析
周宁 北京市京密引水管理处,北京 101400
摘 要: 通过分析怀柔水库 2005—2019 年 E601 型蒸发器和 20cm 口径蒸发皿实测资料,计算二者之间的折算系数,文
章对怀柔水库水面蒸发量的年内分配、年际变化和单位面积水面蒸发量进行了分析,所得结论可供水文、工程管理等部
(3)单位面积水面蒸发量计算。利用怀柔水库 2005— 2019 年的年均水位面积和年内蒸发总量,可分别计算出怀 柔水库多年平均水面蒸发量为 597 万 m3,单位面积水面蒸 发量为 86 万 m3/km2,见表 2。
3 结论
(1)怀柔水库的 E601 型蒸发器与 20cm 口径蒸发皿水 面蒸发量折算系数在 0.50 ~ 0.72,多年平均值为 0.63。比 较两种蒸发器的数据的比值是否符合折算系数,避免出现人 为读数误差。当其中一种蒸发器出现故障,导致缺测或数据
4月 91.1 72.2 69.4 58.4 77.9 63.9 77.5 82.8 80.8 63.6 67.1 75.3 91.0 68.6 76.8 74.4
5月 79.8 66.6 107 82.5 107 89.0 105 97.0 86.5 89.9 68.6 96.8 113 79.7 108 91.8
水文学原理第七章蒸发与散发
§3 土壤蒸发
2 土壤蒸发的实验验证
土壤含水量在吸湿量下限和毛管断裂含水量 之间时土壤水分剖面的变化
§3 土壤蒸发
3 影响土壤蒸发的因素
气象因素 日照、温度、湿度、风速等 土壤特性 土壤孔隙性 供水条件 土壤含水量、地下水位
地下水位的影响地下水埋深越大,蒸发率越小。
4 土壤蒸发量的确定
确定土壤蒸发量的方法也有器测法、经验公式法、水量平 衡法、热量平衡法等。
1.器测法 用以测定土壤蒸发量的仪器很多。常用的有苏联 ГГИ-500型土壤蒸发器以及大型蒸渗仪。 2.经验公式法 土壤蒸发经验公式的建立原理与水面蒸发 相同,所以其公式的结构亦相似。
E±=Ds(es’-ea) 式中,E±为土壤蒸发量;Ds为反映气温、湿度、风等 外界条件的质量交换系数;es’为土壤表面水汽压,当表土
EU WU P,EL WL,ED C(Em EU) EL。
§ 6 我国蒸散发分布规律
1、我国北方雨量少,温度低,平均年总蒸发量一般在 50~500mm之间
南方雨量多,温度高,平均年总蒸发量一般在 400~900mm之间。(部分地区,如台湾有高达 1000mm的)
2、受地形影响,不同地区即使年降水量接近相同,而 蒸发量都可能不同。在山区,降水不易滞留,迅速形 成径流,减少蒸发的机会。而平原地区则相反。
似,其区别在
?
3、蒸发量在什么情况下等于蒸发能力?
4、影响蒸发的因素有哪些?
2 影响因素
思考题:
太阳辐射:温度(气温和水温) 1、温度对蒸发量的影响中,是
湿度:饱和水汽压差
气温影响大还是水温影响
风
大?
气压 降水
2、为什么降水对蒸发有影响?
水面蒸发量昼夜变化初步分析
Analysis of t he Change of t he Wat er Surf ace T r anspir at ion Rat e at Day and Nig ht
WANG Jian-bo, WANG Mei
( H eil on gjian g Erl ongshan Evaporat ion Laborat ory, Bin Coun ty 150400, China)
631 0
421 0 311 2 421 2 361 1 511 8 391 2 421 7 391 6 341 0 391 0 421 5
371 0
5 20 cm
昼 1841 7 791 5 1581 8 811 4 1541 3 841 5 1391 2 871 0 1041 0 841 7 1481 7
表 1 二龙山站 20 m2 蒸发池各月昼、夜蒸发量及占日量百分比统计表
Tabl e 1 20 m2 evaporates pond each month of day and night evaporates rate and quanti ty percentage statistical
5月
6月
水面蒸发量昼夜变化初步分析
王建波, 王 梅
( 黑龙江省二龙山蒸发实验站, 宾县 150400)
摘 要: 以实测资料为基础, 对 20 m2 蒸发池和 E-601、5 20 cm 蒸发皿蒸发量的昼、夜变化进行了初步分析。
关键词: 水面蒸发量; 昼、夜变化; 分析
中图分类号: P332. 2
文献标识码: A
561 2
701 7
431 8
651 5
551 3
581 7
水的蒸发和凝结知识点总结
水的蒸发和凝结知识点总结1. 水的蒸发水的蒸发是指液体水变成气态水蒸气的过程。
当水分子获得足够的能量时,它们会从液态转变为气态,这种过程称为蒸发。
蒸发是水循环中非常重要的环节,它是地表水蒸发成为大气水汽的主要途径。
2. 蒸发的影响因素蒸发受到多种因素的影响,包括温度、湿度、风速、表面积和气体对流等。
其中,温度是影响蒸发最重要的因素之一,温度越高,水分子获得的能量越大,蒸发速度就越快。
3. 水的凝结水的凝结是指气态水蒸气变成液态水的过程。
当水蒸气失去能量时,它们会从气态转变为液态,这种过程称为凝结。
凝结是水循环中另一个重要的环节,它是大气中水汽凝结成云和降雨的关键过程。
4. 凝结的影响因素凝结同样受到多种因素的影响,包括温度、湿度、气压、凝结核、水汽饱和度等。
在低温、高湿度和存在凝结核的条件下,水蒸气容易凝结成云和降雨。
5. 水的蒸发和凝结与气温的关系水的蒸发和凝结与气温密切相关,气温的变化会直接影响水分子的能量状态,从而影响蒸发和凝结的速率。
一般来说,气温越高,蒸发速率越快,气温越低,凝结速率越快。
6. 水的蒸发和凝结对大气环境的影响水的蒸发和凝结对大气环境有着重要的影响,它们能够调节大气中的水汽含量,影响云的生成和降水的形成,对地球气候和水文循环起着重要的调节作用。
7. 应用和意义水的蒸发和凝结在农业、气象、水资源管理等领域有着重要的应用和意义,它们不仅能够影响气候和自然环境,还能够影响人类生产和生活,对于预测和应对自然灾害具有重要的指导意义。
以上便是关于水的蒸发和凝结的一些知识点总结,希望能对大家了解水循环和大气科学有所帮助。
河北沧县区域30年蒸发规律简析
河北沧县区域30年蒸发规律简析哈建强【摘要】选用沧县区域内的捷地气象站和北陈屯气象站1981~2010年的蒸发量资料,分析水面蒸发折算系数,从而进一步分析沧县蒸发量的年内分配和年际变化.通过干旱指数的计算,得出沧县所属半湿润气候区的结论,并对蒸发特性工作提出未来的研究方向和意义.【期刊名称】《水利科技与经济》【年(卷),期】2018(024)007【总页数】3页(P23-25)【关键词】蒸发;规律;干旱指数【作者】哈建强【作者单位】河北省沧州水文水资源勘测局,河北沧州 061000【正文语种】中文【中图分类】P333.21 概述沧县位于华北平原的东部,属海河流域南系的下游。
东邻黄骅市,西连河间市,南接泊头市和南皮县,北靠青县,东南与孟村回族自治县接壤,西南和献县毗邻,中间环抱沧州市区。
县境东西长66 km,南北宽47.4 km,总面积1 520 km2。
全境介于N38°05′~N38°33′,E116°27′~E117°09′之间。
沧县隶属沧州市,全县共辖19个乡镇517个自然村,总人口66.90万人(2010年)。
沧县地处暖温带半湿润大陆性季风气候区,四季分明,春旱多风、夏热多雨、冬寒干燥,多年平均气温12.7℃,无霜期195.8 d。
多年平均日照时数为2 890.1 h。
沧县多年平均降雨量553.3 mm,降水年际变化显著、年内分配不均是沧县降水量的特点。
春旱几乎年年发生,10年中近8年春旱。
2 蒸发量资料的选取通常所说的水面蒸发是湖泊、水库、江河等各种相关的大小水体,在动能作用下使其上层表面上的水分子由液态转变为气态的物理过程,即从液面逸出的分子与凝结返回的分子通量之差。
自然界中有很多因素可以影响到水面蒸发,如风速、气温、饱和水汽压、气压、日照、大气温度等气象因素。
由于观测仪器不同,水面蒸发量所测得的结果也有很大差别。
通过多年观测工作及对比发现,最接近自然水体水面蒸发量的为E601型蒸发器的蒸发量。
中国水面蒸发量的变化
"
资料和方法
全国总共有 ,&& 余个国家基准 - 基本台站在 "*.,—!&&& 年间使用蒸发皿观测水面蒸发 量。观测记录保存在中国气象局国家气象信息中心气象资料室。其中, 早期台站数量较少, 年只有 个站, 世纪 年代以后数量较多且变化不大。 还有一些台站存在缺测现 "*., (!$ !& ,& 象。整个记录时期均无缺测的台站有 !!! 个, 缺测时间少于 ! 年的有 +&( 个, "*/"—!&&& 年 本文对缺测严重的台站予以剔除, 只选用不连续缺测少于 ! 年 期间无缺测的台站有 (,, 个。 的台站, 并把缺测年的数据用 "*/"—!&&& 年 +& 年平均值代替。 从 !&&& 年开始, 我国北方台 站冬半年使用小型蒸发皿观测蒸发量, 夏半年则采用大型蒸发池观测。 由于一年内使用不同 的观测仪器, 无法计算年水面蒸发量。因此, 本文分析时间截止到 !&&& 年。 小型蒸发皿由一种镀锌铁或其它合金制成, 直径 !&01。用这种仪器观测的蒸发量, 代表 理想水体的蒸发, 在湿润微风气候条件下与实际的水面蒸发量比较接近。 尽管仍然比实际陆 面蒸发量要大, 因而代表了一种潜在蒸发能力, 但相对干燥地区而言, 湿润地区的蒸发皿观 测蒸发量也比较接近实际陆面蒸发量; 在干燥气候或干燥季节, 由于蒸发皿中水体小, 器皿 外壁温度高,会使观测到的蒸发量比真实水面蒸发量显著偏大,比实际陆面蒸发量大得更 多。虽然小型蒸发皿蒸发量不能确切地代表真实水体的蒸发, 更不能代表实际陆面蒸发, 但 对于了解水面蒸发量的时间变化规律和趋势是有价值的。 为了简化起见, 本文统一把蒸发皿 观测的蒸发量简称为水面蒸发量或蒸发量。 笔者对蒸发资料进行了质量检验, 剔除了个别错误数据, 但对于更换蒸发皿和台站迁移 等造成的非均一性没有进行检验和订正。根据对天津塘沽站历史报表记载,该站在 "*$" 、 但型号未改, 材质也没变。从塘沽站的年蒸发量时间序列 "*$+、 "**/、 !&&& 年更换过蒸发皿, 看, 检测不出有明显的断点。 因此, 仪器更换可能对蒸发量时间序列的均一性没有显著影响。 迁站的影响可能很明显, 今后需要加强分析。 在计算水面蒸发及其它要素区域平均时间序列时, 首先把整个区域按经纬度划分为 !23 的网格, 将每个网格里所有站点的数据做算术平均, 得到各网格的平均值; 然后将各网格 !2 的平均值应用面积加权平均方法, 得到流域或全国的平均值, 获得各要素的区域平均时间序 列。气候变化趋势或速率的估计采用最小二乘法, 计算样本与时间序号的线性回归系数。 影响水面蒸发的气候因素包括太阳辐射、 风速、 气温、 气温日较差、 空气湿度或饱和差 等。 本文统计了全国和各大江河流域平均年、 季节水面蒸发量与上述气候要素之间的相关系 数。 湿度采用相对湿度, 太阳辐射用日照时数替代, 只分析年蒸发量与各要素之间的关系, 季 节情况不予讨论。 为了解各气候要素与水面蒸发关系的空间分布情况, 还计算了研究时段内 各单站年、季节水面蒸发量与主要气候要素之间的相关系数,并以相关系数等值线形式表 示。在处理日照时数、 平均风速、 相对湿度、 平均气温、 平均最高气温、 平均最低气温时, 采用 距平的方法, 即将各个站逐年值针对 "*/"—!&&& 年 +& 年平均值计算差值。将缺测年剔除, 再计算各网格内的距平平均值, 得到各要素区域平均的距平值序列。 当然,简单的统计相关分析也有一定局限性。由于各个气候影响因子之间存在相互作 用, 简单相关统计分析可能会掩盖某些因子同水面蒸发的关系。 本文进一步采取多元回归分 析方法, 建立全国十大流域各气候影响因子与蒸发的标准化多元回归方程, 通过 ! 统计量检
水的蒸发和蒸发速率影响因素
水的蒸发和蒸发速率影响因素水的蒸发是指水从液态转变为气态的过程,在自然界中非常常见。
水的蒸发速率受到多种因素的影响,本文将对水的蒸发以及蒸发速率的影响因素进行探讨。
一、水的蒸发过程水的蒸发是水分子由液态跃迁到气态的过程,它是一种相变过程,需要消耗能量,即蒸发潜热。
当水分子的平均动能大于某一临界值时,就会脱离液面,进入气相。
在蒸发过程中,水分子从液态状态逃逸到气态,同时液面上的水分子也在不断地从内部跃迁到液面并脱离。
二、蒸发速率的影响因素1. 温度温度是影响水的蒸发速率最主要的因素之一。
当温度升高时,水分子的平均动能也会增加,分子之间的相互作用力减弱,容易从液态跳跃到气态,蒸发速率会加快。
相反,当温度降低时,水分子的平均动能减小,分子之间的相互作用力增强,蒸发速率会减慢。
2. 湿度湿度指空气中所含水蒸气的含量。
湿度越大,空气中的水蒸气浓度越高,与水分子从液态到气态的转变形成的饱和水蒸气压相等所需的时间就越长,蒸发速率就会减慢。
相反,湿度越低,空气中的水蒸气浓度越低,蒸发速率就会增加。
3. 气流和风速气流和风速对水的蒸发速率也有很大影响。
气流可以将饱和水蒸气抬离液面,使得蒸发速率增加。
而风速则会加快表面水分子与空气之间的对流,增加水分子从液态到气态的转化速度,从而加快蒸发速率。
4. 液面面积液面面积对水的蒸发速率也产生一定的影响。
液面面积越大,蒸发的表面积就越大,水分子与空气的接触面积也会增加,从而加快蒸发速率。
相反,液面面积越小,蒸发速率就会减慢。
5. 溶质浓度溶质浓度也对水的蒸发速率有一定的影响。
当水中溶质浓度较高时,水分子间的相互作用力会增强,蒸发速率减慢。
相反,溶质浓度较低时,蒸发速率会增加。
6. 外界压强外界压强是指大气对液态水表面施加的压强。
外界压强越小,液态水表面的饱和水蒸气压也越小,水分子从液态到气态的转变越容易,蒸发速率也会增加。
三、总结水的蒸发是一种液态与气态之间的相变过程,受到多种因素的影响。
朔州市水面蒸发量特征分析
折算 系数
冰期
O . 5 8
非冰期
O . 6 l
右玉
红 河 区
怀仁
l 山 阴
永定河山区
永 定 河 山 区
O . 5 8
0 . 5 8
O . 6 1
0 . 6 1
朔卅I
应县 宁武
Ⅱ
永定河 山区
永 定 河 山 区 永 定 河 山 区
O . 5 8
S HANXI WA TE R RE S 0UR CE S
朔 州 市 水 面 蒸 发 量 特 征 分 析
范树 宏
( 大 同 市水 文 水 资 源勘 测 分局 , 山西 大同 0 3 7 0 0 0 )
[ 摘要 ] 通过朔州市各 蒸发站资料 , 分析 了朔州市多年 平均 蒸发量 的变化规律 , 并且对蒸发量的年 内分配进行
0 . 5 8 0 . 5 8
0 . 6 1
O . 6 1 O . 6 1
系列 E 6 0 1 型蒸发器的观测资料或 2 0 e m蒸发观测值 经折算成 E 6 0 1 型蒸发值后对蒸发量进行分析统计 。
2 资料选 用情 况及 折算 系数 本 文选用 站 点 为朔 州市 各气 象 站 , 包 括 周边 县 市 气 象 站 以及 水 文 系 统 有水 面蒸 发 观 测 资料 的水 文 站 在 内, 共 选用 6个 气 象 站 作 为 主要 分 析 站 点 , 以 2个 有水 面蒸 发 观测 资料 的水文 站作 为参 考 站点 , 同 时选 用 8个周 边地 市部 分气 象站 作为 辅助分 析站 点 。 所 选 站点均有完整的 1 9 8 0 - - 2 0 0 0年 2 0 e m蒸发器月 、 年 观测 资料 ,因为 水 面蒸 发可 近似 用 E 6 0 1型蒸 发器 观 测 的水 面蒸 发量 代替 , 因此 必须 将 2 0 e m蒸 发 器 的观 测资 料折 算成 E 6 0 1型蒸 发器 的蒸 发值 。 由于 朔州 市 境 内具 有 2 0 e m蒸发 器 和 E 6 0 1型蒸 发器 同步 观 测资 \ 嚣窖
《水文学原理》第六章:蒸发的基本概念、蒸发的类型及特点
*蒸发面:具有水分子的物体表面 *分类 1 按蒸发面的性质:
水面蒸发、冰雪蒸发、土壤蒸发、植物蒸发 2 按供水情况:
饱和蒸发、非饱和蒸发
第一节 水面蒸发
一 概述 水面蒸发是最简单的蒸发方式,属于饱和蒸发面。 引入定义:蒸发潜热(汽化潜热)L,单位水
量从液态变为气态所吸收的热量称为蒸发潜热。 L=2491--2. 177Ts(J/g)( Ts水面温度) 定义:当汽化速度与凝结速度相等时蒸发 停止,此时水面上的空气中的水汽含量必达饱 和,相应的水汽压称饱和水汽压e。
水(e汽0-e压200差)—。水面水汽饱和水汽压与200cm高处实际 U200—水面以下200cm处的风速。
4 器测
E0 = P - W P—降水量、 W—器内水位差
前苏:TTH—3000 美: A型蒸发器 中国:20cm、80cm、E601
四 蒸发的时空分布
(一)空间分布:赤道大 两极小
1 水汽输送法
公式
E
ρK W
dq dz
E :水面蒸发量 q : 比湿 Z: 从水面垂直向上的距离 KW :紊动粘滞系数
2 水量平衡法 根据:水量平衡法实质上是物质不灭定律的运用。
公式: E = I – O – △S
E—蒸发量、I—出流量、△ s—储量变化 优点:简单且严密。
缺点:式右方各项均有误差。当蒸发量相当于其 它各项数量很小时,误差相对过大。
3 W<W断,这时毛管水不再连续,毛管向土壤 表面输送水分的机制遭到破坏,水分只能以膜状 水形式或气态水形式向上层土壤表面移动。
二 土壤蒸发的影响因素 土壤蒸发取决于两个条件: • 土壤蒸发能力 • 土壤的供水能力
河北省水面蒸发特性分析
河北省水面蒸发特性分析摘要:利用河北省46个水面蒸发站1951(或建站)~2010年60年的蒸发资料,按不同器皿逐月点绘了折算系数分区图,将全省划分为六个分区,分析了20 cm口径蒸发皿与E601型蒸发器水面蒸发折算系数。
把不同类型的蒸发器资料均换算成E601型蒸发器资料,从地区分布、时程分配等方面阐述了全省水面蒸发量的特点;蒸发量呈南部大于北部,平原大于山区的地区分布特征;年蒸发量呈下降趋势,年际变化较为明显,60年代蒸发量最大,减少的变异年份出现在1983年。
关键词:水面蒸发量;折算系数;地区分布;时程分配;河北省0 引言蒸发量是水平衡计算中的主要支出项。
各种蒸发损失量的计算都是以水面蒸发观测资料为依据,先通过蒸发折算系数,将不同口径蒸发量观测值折算成国家规定标准蒸发器或天然水体的蒸发量,然后再进行陆面蒸发、潜水蒸发等项计算,由此可知水面蒸发的观测和规律分析就显得非常重要。
河北省水文系统开展水面蒸发量的观测已有60多年的历史,建国前水面蒸发观测点有24处,建国后发展到现有蒸发站近50处。
水面蒸发是水循环过程中的一个重要环节,随着国民经济的不断发展,人为活动影响环境较大,水资源的开发、利用急剧增长,水面蒸发也发生了变化。
1 研究区域自然环境概况河北省处于首都北京和天津的周围,地理位置在北纬36°03′—42°40′,东径113°27′—119°50′之间。
地处华北,漳河以北,东临渤海北京周边,西为太行山地,北为燕山山地,燕山以北为张北高原,其余为河北平原,全省面积18.77万平方公里。
河北省背山面海,地势呈西、北高,东、南低、燕山与太行山自河北省的东北部起,逐渐经北部与西部,一直延伸到省的南端,呈弧形环抱平原,将全省分为两个截然不同的地貌区。
即:弧状山脉的北部和西部为山地、高原和山间盆地;弧状山脉的南部和东部为平原和滨海。
根据地貌成因及形态特征分为:坝上高原,山地,山间盆地,平原。
鄱阳湖水面蒸发量的计算与变化趋势分析
收稿日期:2005-11-16作者简介:闵 骞,男,江西省水利厅鄱阳湖水文局,工程师。
5水资源研究6第27卷第2期(总第99期)2006年6月鄱阳湖水面蒸发量的计算与变化趋势分析闵 骞(江西省水利厅鄱阳湖水文局,江西九江332800)摘 要:利用器测折算法与气候模式法,分别计算鄱阳湖周围康山、棠荫、都昌、星子、湖口5站的单站水面蒸发量,以5站两种方法计算值的平均值代表鄱阳湖大湖面的水面蒸发量,求得鄱阳湖1955~2004年各月的水面蒸发量和蒸发水量,结果为:多年平均年蒸发量1081.2mm,年蒸发水量27.06亿m 3。
对年、月水面蒸发量在近50a 来的变化趋势进行了分析,表明除5月份外,其他各月蒸发量和年蒸发量均呈逐渐减少趋势,年蒸发量平均每年减小2.79mm,年蒸发水量平均增加2.01亿m 3,对湖区水资源持续利用和湖泊环境将产生明显影响。
对水面蒸发量递减原因进行了初步探讨。
关键词:水面蒸发量;变化趋势;气候变化影响;鄱阳湖水面蒸发是湖泊水、热循环与平衡的重要因素之一,湖泊水面蒸发研究,历来受到湖泊科学工作者的重视。
对于鄱阳湖水面蒸发,虽然在20世纪80年代初做过一些分析研究[1,2],但只是初步的,况且时过20多年,有必要利用更长序列的实测资料,开展一次新的、较为深入的分析与研究。
本文将实测资料序列延长到2004年,对鄱阳湖年、月水面蒸发量进行了重新计算,并用以分析年、月水面蒸发量在近50a 来的变化规律,供湖泊科学工作者参考。
1 水面蒸发量的计算到目前为止,一直未对鄱阳湖水面蒸发量进行直接观测,只在湖周围设置了多个地面小型蒸发器观测点,对湖面蒸发进行间接测量;为了利用这些间接资料,较准确地计算出鄱阳湖的水面蒸发量,在鄱阳湖北岸的都昌县城郊东湖(由鄱阳湖港汊堵口而成的小湖泊)设立了一处水面蒸发专项实验站)都昌蒸发实验站;该站分别在东湖水面和岸边陆地设置漂浮观测场和地面观测场,进行水面蒸发量及辅助气象项目的同步观测,其中漂浮观测场收集到1980~1987年8a 资料,地面观测场收集到1980~1999年20a 资料。
云南省水面蒸发量变化趋势及其影响因素分析
第51卷增刊(2)2020年12月人民长江Yangtze River Vol.51,Supplement (Ⅱ)Dec.,2020收稿日期:2020-05-15作者简介:李学辉,男,高级工程师,主要从事水文水资源分析研究工作。
E -mail :391914006@qq.com文章编号:1001-4179(2020)S2-0063-05云南省水面蒸发量变化趋势及其影响因素分析李学辉,谷桂华,余守龙,段路松(云南省水文水资源局,云南昆明650106)摘要:依据云南省177个气象和水文站水面蒸发资料,采用线型比较、均值T 检验和Mann -Kendall 趋势突变检验法研究水面蒸发系列的变化情况,并分析水面蒸发和太阳辐射、年降水、风速等的关系。
结果显示:云南省年水面蒸发量线型呈现增长、减少和基本持平3种变化趋势,其中总体呈减少趋势的站点占总站数的77.4%;近年来,部分呈减少趋势站点的蒸发量系列有逆增长趋势,变化趋势发生了突变;均值T 检验显示,这部分站点近16a 和10a 的水面蒸发量与长系列均值比较有显著差异,Mann -Kendall 检验也显示了突变现象;相关性分析显示风速和降水量是影响水面蒸发量发生突变的关键因子。
关键词:水面蒸发量;气象要素;T 检验;Mann -Kendall ;云南省中图法分类号:P426.2文献标志码:ADOI :10.16232/j.cnki.1001-4179.2020.S2.015蒸发是水文循环的重要组成部分,是地区水资源调查评价的重要内容,分析水面蒸发量的变化对了解地区水量平衡、水资源变化情势十分必要。
已有研究显示:我国水面蒸发量呈显著下降趋势,存在“蒸发悖论”[1];云南地区与全国趋势一致,大部分站点也呈显著下降趋势[2]。
水面蒸发量影响因子较多,变化趋势复杂,众多学者对变化趋势及影响因子开展了大量分析,部分研究为“蒸发悖论”现象提供了依据,但还没有文献对蒸发量逆增长突变现象进行描述。
水面蒸发的因素
水文水资源学论文学院:林学院专业:09水保姓名:冯雷平学号:2008072006水面蒸发的影响因素蒸发是水由液体状态转变为气体状态的过程,亦是海洋与陆地上的水返回大气的唯一途径。
由于蒸发需要一定的热量,因而蒸发不仅是水的交换过程,亦是热量的交换过程,是水和热量的综合反映。
一、蒸发的物理机制蒸发因蒸发面的不同,可分为水面蒸发,土壤蒸发和植物散发等。
其中土壤蒸发和植物散发合称为陆面蒸发,流域(区域)上各部分蒸发和散发的总和,称为流域(区域)总蒸发。
不同类型的蒸发,其蒸发机制存在一定的差异,现分述如下:(一)水面蒸发是在充分供水条件下的蒸发。
从分子运动论的观点来看,水面蒸发是发生在水体与大气之间界面上的分子交换现象。
包括水分子自水面逸出,由液态变为气态;以及水面上的水汽分子返回液面,由气态变为液态。
通常所指的蒸发量E,即是从蒸发面跃出的水量和返回蒸发面的水量之差值,称为有效蒸发量。
从能态理论观点来看,在液态水和水汽两相共存的系统中,每个水分子都具有一定的动能,能逸出水面的首先是动能大的分子,而温度是物质分子运动平均动能的反映,所以温度愈高,自水面逸出的水分子愈多。
由于跃入空气中的分子能量大,蒸发面上水分子的平均动能变小,水体温度因而降低。
单位质量的水,从液态变为气态时所吸收的热量,称为蒸发潜热,以L表示,其值与蒸发面温度T有以下关系:L=2491-2.177T(J/g)反之,水汽分子因本身受冷或受到水面分子的吸引作用而重回水面,发生凝结。
在凝结时水分子要释放热量,在相同温度下,凝结潜热与蒸发潜热相等。
所以说蒸发过程既是水分子交换过程,亦是能量的交换过程。
二、影响水面蒸发的因素影响水面蒸发的因素复杂多样,其中主要有以下两方面:(一)供水条件蒸发现象的先决条件是蒸发面存在水,通常将蒸发面的供水条件区分为充分供水和不充分供水两种。
一般将水面蒸发及含水量达到田间持水量以上的土壤蒸发,均视为充分供水条件下的蒸发;而将土壤含水量小于田间持水量情况下的蒸发,称为不充分供水条件下的蒸发。
水文学第3章 水循环的基本环节
虹吸式自计雨量计图 虹吸式自计雨量计构造图 70 cm 20cm
五 降水特征及表示方法 1、降水的基本特征
点降水量: 由于雨量观测站观测到的降雨量仅代表其周围小范围 内的降水量,故称为点降水量。
点降雨特性可用以下几个特征值描述:
降雨量 一定时段内降落到地面上的雨水,未经蒸发、 渗透、流失而在地面上积累的水层深度 (mm)。 降雨历时 一次降雨所经历的时间(天或小时); 降雨强度 单位时间内的降雨量(mm/min或mm/h); 降雨面积 降雨笼罩的水平面上的面积,其反映雨区 的大小 降雨中心 指降雨面积上降雨量最为集中且范围较 小的局部地 (区)点。
准静止锋雨:
当冷暖气团势均力敌,则锋面在一定地区来回摆动,或移动很缓 慢呈准静止状态。降雨持续时间较长,强度较小,雨区较广。如江淮 一带6、7月常出现的阴雨天气即为典型的准静止锋雨。 气旋平面图 气旋立面图
3) 中雨 :10~25 mm/24h 4) 小雨 :<10 mm/24h
2、自记雨量计:虹吸式/翻斗式 观测降雨量的常用仪器有: 雨量器 自记雨量计 遥测雨量计 1、雨量器 承雨器; 漏斗; 储水瓶; 雨量杯
降水强度 - 历时曲线
注:其纵坐标为时段内降雨量(即为降雨强度), 横坐标为时序,通常以直方图或曲线表示。 注:其横坐标为时序; 纵坐标为降雨开始到各时段的降雨量的累积值。
土壤水分蒸发不同的阶段蒸发量与时间的关系
蒸 发 量
I
fc
II
d
III t
土壤表面湿润 或饱和状态 土壤表面处于 非饱和状态 土壤表层干化
2、土壤蒸发的影响因素 1)土壤含水量 2)土壤孔隙性 3)地下水位 4)土壤温度梯度
汾河流域蒸发演变规律及变异特征研究
变化环境是目 前 重 要 的 全 球 性 问 题 。气候变化通过影 响 区 域 气 象 及 水 文 要 素 ,影 响 到 区 域 生 态 乃 至 人 类 的 生 存 环 境 [1]。蒸散发是水文循环中自降水到达地面后由液态或固 态 转 化 为 水 汽 返 回 大 气 的 阶 段 ,是 水 文 循 环 中 必 不 可 少 的 组 成 部 分 [2]。 由 于 水 资 源 合 理 利 用 与 管 理 定 量 化 的 迫 切 要 求 , 蒸 散 发 问 题 越 来越受到人们的重视[3]。本文基于月值气象 数 据 和 Penman - Monteith公 式 ,采 用 线 性 趋 势 、滑 动 平 均 、 kendall检 验 法 及 R / S 法分析了汾河流域蒸散发的变化趋势, 并 用 Mann-kendall检验法和累计距平法分析了蒸散发的变 异情况。这 对 于 深 刻 理 解 汾 河 流 域 的 气 候 变 化 机 理 具 有 重 要的参考价值。
[ 摘 要 ] 蒸 发 一 直 是 水 文 气 象 学 中 研 究 的 重 点 ,流 域 尺 度 的 蒸 发 规 律 研 究 对 于 深 刻 理 解 流 域 气 候 变 化 机 理 具 有 重 要 意 义 。 以 汾 河 流 域 及 周 边 丨3个 气 象 站 的 月 值 气 象 数 据 和 P e n m a n - M o n 丨eith公 式 为 基 础 ,应 用 M a n n - K e n dall 法 、累 计 距 平 等 方 法 分 析 汾 河 流 域 的 蒸 发 年 际 变 化 规 律 。研 究 表 明 :汾 河 流 域 上 游 蒸 发 呈 不 显 著 增 加 趋 势 ,中 游 、下 游 及 全 流 域 蒸 发 呈 显 著 下 降 趋 势 ,流 域 平 均 蒸 发 量 每 年 以 0.6 m m 递 减 。汾 河 流 域 各 部 分 蒸 发 序 列 均 出 现 了 变 异 情 况 ,变 异 年 份 集 中 在 2 0 世 纪 9 0 年 代 。汾 河 流 域 的 蒸 发 变 化 趋 势 与 气 温 变 化 趋 势 相 反 ,出 现 了 “蒸 发 悖 论 ”现
流域总蒸发的规律
流域总蒸发的规律
流域总蒸发是指在一个流域范围内,所有水体表面和植被蒸腾所消耗的水分总量。
流域总蒸发的规律与流域内气候条件、水文地质条件、植被覆盖度等因素有关。
首先,气温是影响流域总蒸发的重要因素。
随着气温的升高,水体表面和植被的蒸腾速率也会随之增加,从而使得流域总蒸发量增加。
其次,湿度也是影响流域总蒸发的重要因素。
湿度越大,水体表面和植被的蒸腾速率就越慢,从而使得流域总蒸发量减少。
另外,流域总蒸发还受到降水、风速、太阳辐射等因素的影响。
降水量越大,流域总蒸发量就会相应地增加;风速越大,水体表面和植被的水分蒸腾速率也会增加,从而使得流域总蒸发量增加;太阳辐射越强,水体表面和植被的蒸腾速率也会随之增加,从而使得流域总蒸发量增加。
最后,流域总蒸发还受到流域内植被覆盖度的影响。
植被越茂盛,水分蒸腾量就越大,从而使得流域总蒸发量增加。
综上所述,流域总蒸发的规律是由多种因素综合作用决定的。
在实际应用中,需要结合流域内的具体情况来分析研究流域总蒸发的规律。
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水蒸发的条件
水蒸发的条件因为蒸发要吸热,只要是液体,要有空间,在该空间中该液体的蒸气压必须小于饱和蒸气压!就OK了,而蒸发对温度没有要求,即使是零度的水也可以蒸发水的蒸发并没有任何条件,当水存在时,它就一直蒸发,蒸发只存在这快慢的问题,关于水蒸发的快慢问题,我可以回答你:1.水的表面积:水的表面积越大,水蒸发的也就越快。
比如同等量的水,放在盘子里的一定要比放在杯子里的蒸发得快。
因为盘子里的水表面积大。
2.周围环境的温度:水周围环境的温度越高,水蒸发的越快。
反之,则蒸发得慢。
如一杯凉水在炎热的夏天一定不在寒冷的冬天蒸发得快。
3.水的平面空气流动的快慢:水的平面空气流动的越快,水蒸发得越快。
空气流动得越慢,水蒸发得越慢,如一杯被风吹着的水要比一杯没有被风吹着的水蒸发得快。
蒸发(可以蒸发。
即便没有空气,没有重力也可以蒸发。
蒸发(evaporation)是液体在任何温度下发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象。
气象上指水由液体变成气体的过程。
现代汉语中,常形容人或物反常地呈现出近乎消失的状态。
发生条件:蒸发在任何温度下都能发生。
蒸发过程吸收热量,蒸发致冷。
影响因素:影响蒸发快慢的因素:温度、湿度、液体的表面积、液体表面上的空气流动等。
水由液态或固态转变成汽态,逸入大气中的过程称为蒸发。
而蒸发量是指在一定时段内,水分经蒸发而散布到空中的量。
通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示,水面或土壤的水分蒸发量,分别用不同的蒸发器测定。
一般温度越高、湿度越小、风速越大、气压越低、则蒸发量就越大;反之蒸发量就越小。
土壤蒸发量和和水面蒸发量的测定,在农业生产和水文工作上非常重要。
雨量稀少、地下水源及流入径流水量不多的地区,如蒸发量很大,极易发生干旱。
而且在任何温度下都可以蒸发。
从微观上看,蒸发就是液体分子从液面离去的过程。
由于液体中的分子都在不停地作无规则运动,它们的平均动能的大小是跟液体本身的温度相适应的。
由于分子的无规则运动和相互碰撞,在任何时刻总有一些分子具有比平均动能还大的动能。
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浅析水面蒸发变化规律
水面蒸发是水循环过程中的一个重要环节,在水资源评价、水文模型确定、水利水电工程中都需要精确的水面蒸发资料。
随着国民经济的不断发展,人为活动影响环境较大,水资源的开发、利用急剧增长,要求更精确地进行水资源的评价。
常用的水面蒸发器是 E-601型和 20厘米口径蒸发皿,不能够代表自然水体的蒸发能力,影响水资源评价的质量。
国内外许多分析资料认为,当蒸发池的直径大于 3.5米时,所测得的水面蒸发量比较接近大水体在自然条件下的蒸发量。
而 20平方米蒸发池的直径为 5.05米,水深为 2米,符合这一要求。
衡水水文实验站自 1983年建站以来,一直对 20平方米蒸发池水面蒸发进行观测。
经分析资料完整,可靠性高。
水面蒸发量年内年际变化较大,并发现年蒸发量呈减少趋势。
年内分配
最大月平均水面蒸发量出现在 6月份,其月水面蒸发量可达 174.9mm。
月平均蒸发量最小值出现在 12月份或 1月份,其值一般在 14~ 18mm之间。
1~6月份月平均蒸发量呈上升趋势, 6月份以后呈递减趋势。
6 月份正值麦收时节,太阳辐射强,降水少,气温往往为最高时期,因而蒸发力特别大。
12、 1月份是太阳辐射最小的时期,气温亦为全年最低的月份,因而蒸发力较小。
从季节时段水面蒸发量计算结果看,夏季水面蒸发总量最大,占全年蒸发量的 38%;冬季最小,仅占全年蒸发量的 8%。
年际变化
水面蒸发量的年际变化较大,变化幅度达 317.8mm ,但总体呈递减趋势。
月水面蒸发量越大,其年际变化也越大; 7月份变幅最大达 80.8mm, 1月份变幅最小为 15.4mm。
水面蒸发逐渐减小的趋势在 6~ 7月表现得最为突出, 6月蒸发量的递减率每年达 1.75mm。
造成水面蒸发量下降的主要原因为近地面平均风速和日照时数均呈显著减少趋势。
这是由于风弱的时候,气流慢,蒸发面的水汽就不易被带到大气中;而日照减少时,蒸发面接受的能量少,水分子动能减弱,水汽扩散也就减慢,水面蒸发量就减小。
风速下降很可能是全球变暖惹的祸。
由于升温速度不同,亚洲大陆与太平洋之间的海陆温差不断缩小,两者间的气压差降低,空气流动遭遇动力不足,风只能时不时停下来。
天空中云量和对流层大气气溶胶的增加是造成日照时数逐年减少的主要原因。
造成大气污染的悬浮颗粒和恶劣天气的浓厚云层能有效阻挡阳光对水面的直接照射,从而减少水份的蒸发。
经查阅相关资料发现,水面蒸发量的逐渐减少是一种大范围的自然现象,值得关注。
这种趋势是否会继续维持及将持续多长时间,与气候变化是否有关及两者的关系将如何演化,会造成何种结果,目前还不清楚。