净辐射计算方法对参考作物蒸发蒸腾量计算值的影响
河套灌区参考作物蒸发蒸腾量估算方法研究
河套灌区参考作物蒸发蒸腾量估算方法研究王旭明;刘海军;张睿昊;李艳【摘要】参考作物蒸发蒸腾量（ ET0）是计算作物需水量的基础，一般用FAO推荐的Penman-Monteith公式（PM公式）计算。
但是在河套灌区部分地区缺少辐射数据的观测，因而无法利用PM公式计算 ET0。
本文选用河套灌区临河气象站1990-2012年的气象资料，分析了利用PM公式计算参考作物蒸发蒸腾量 ET0与气象要素的关系，发现对 ET0影响最大的气象因素为净辐射，其次为饱和水气压差和平均温度。
建立了基于饱和水气压差、温度和风速的 ET0估算公式，验证结算显示相关系数、纳什效率系数和总量平衡系数分别为0．96、0．92、1．00。
在风速缺测的条件下，也建立了基于饱和水汽压差和温度的 ET0估算公式。
以上两个公式为河套灌区缺资料条件下 ET0的估算提供了简单且准确的估算方法。
%Reference crop evapotranspiration ( ET0 ) is the base for calculating crop water requirements ,and it gen-erally uses the Penman-Monteith Formula (PM formula ) recommended by FAO to calculate .But this method cannot be used in some regions in Hetao irrigation district ,due to lack of the measured radiation data .Herein in this paper ,we se-lected and used the daily climatic data at Linhe Meteorological Station from 1990 to2012 ,analyzed the relation between the reference crop evapotranspiration ( ET0 ) estimated by the PM formula to the climatic factors ,has found the net radia-tion that was the dominated factor greatly influencing ET0 ,the second factors were the saturated vapor pressure deficit and mean temperature .Also has established the ET0 estimating formula based on the saturated vapor pressure deficit , temperature and wind speed .By theconfirmation ,the correlation coefficient ,Nash Efficiency Coefficient and overall e-quilibrium coefficient were 0 .96 ,0 .92 and1 .00 ,respectively .Under the condition of lack the measured wind speed , another estimated ET0 formula by considering the saturated vapor press deficit and temperature was established .These two formulas can be provided the simple and accurate methods for estimating ET0 in Hetao irrigation district when the measured meteorological data was limited .【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】7页(P95-101)【关键词】参考作物蒸发蒸腾量;估算方法;净辐射;纳什效率系数;河套灌区【作者】王旭明;刘海军;张睿昊;李艳【作者单位】北京师范大学水科学研究院，北京 100875;北京师范大学水科学研究院，北京 100875;北京师范大学水科学研究院，北京 100875;北京师范大学水科学研究院，北京 100875; 中国农业大学水利与土木工程学院，北京 100083【正文语种】中文【中图分类】S271根据联合国粮农组织（FAO）推荐的方法，作物蒸发蒸腾量（ET）一般通过参考作物蒸发蒸腾量（ET0）和作物系数（Kc）确定，因此参考作物蒸发蒸腾量是计算作物蒸发蒸腾量的基础。
利用GDAS气象数据库资料估算区域参考作物ET0准确性评价——以山西省为例
利用GDAS气象数据库资料估算区域参考作物ET0准确性评价——以山西省为例刘文娟;黄明斌【摘要】准确估算参考蒸散发量对水资源管理、区域水资源利用规划和社会经济可持续发展研究至关重要,同时也是农业灌溉管理的依据.本研究的主要目的是评价美国地质调查局(USGS)利用美国国家海洋大气管理局(NOAA)提供的气象参数计算得到全球参考蒸散(GDAS)数据的可靠性.以2004～2007年山西省境内16个站点的中国地面国际交换站气候资料计算出的ET0为依据,通过对GDAS数据和中国地面国际交换站地面观测数据进行不同尺度上的统计分析,发现二者的计算结果非常一致.说明GDAS提供的ET0数据是可靠的,在大尺度水资源管理方面有很好的应用前景,可用于全球范围干旱监控的水文模型研究.%Potential Evapotranspiration plays a practical role in water resources management and regional water resources planning and economic development.The objective of this study is to evaluate the potential utility of USGS Global Data Assimilation System (GDAS) reference Evapotranspiration (ET0) products in regional water resources applications by comparing it with Chinese international exchange of ground stations climate data over a four year period (2004 ～2007)in Shanxi Province. It showed a close match between the two independent ET0 products. The temporal and spatial correspondences in trend between independent datasets were good. It demonstrates the reliability and potentiality of using GDAS reference ET for regional energy balance and water resources management in many parts of the world.GDAS ET0 products have high potential to be used in global drought monitor Hydrological Model.【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2011(029)002【总页数】8页(P236-242,252)【关键词】参考蒸散;GDAS;山西【作者】刘文娟;黄明斌【作者单位】西北农林科技大学,陕西杨凌712100;西北农林科技大学,陕西杨凌712100;中科院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S161.4+1参考作物蒸散量是土壤-植被-大气系统水分能量平衡模型的重要参数[1]。
参考作物腾发量计算方法的应用比较
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ — １ ８ ２ ０ ） ４ ０ ７ － ０ ０ ３ ８ Ｘ（０ ８０ － ０ ９ ３
ｕ 丁 日 １ 参 考 作 物 腾 发 量 （Ｅ ｏ 是 作 物 灌 溉 预 报 的 一 个 Ｔ）
１２ Ｐ ｎ ｎ Ｍｏ ｔｉ ． ｅ ｍａ — ｎｅｔ 算 方 法 ｈ计 其 计 算 公 式 为 ｏｏ （ Ｇ＋０ －， ．８ ￣一 ）—０ ２，ｅ ４ａ ２０ （ ） ｕｅ ｒ、 ９
一
日平 均 气 温 （ ） ℃ ；
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一
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一
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Ｍ ｄ ｆ ｅ ｅ ｍ ｎ和 Ｐ ｎ ａ — ｏ ｔ ｉ ｈ公 式 的 ｏ ｉ ｉｄ Ｐ ｎ ａ ｅｍ ｎ Ｍ ｎ ｅ ｔ
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具 体 计 算 参 数 大 致 相 同 ，但 其 计 算 单 位不 同 ，在计
参考作物蒸发蒸腾量计算方法的应用比较
参考作物蒸发蒸腾量计算方法的应用比较参考作物蒸发蒸腾量计算方法的应用比较摘要：参考作物蒸发蒸腾量是研究农田水分传输的重要指标之一。
本文比较了几种常用的参考作物蒸发蒸腾量计算方法，包括Penman-Monteith法、Priestley-Taylor法和FAO-56法。
通过对比分析这些方法的优缺点、适用范围、计算复杂度和数据要求等方面，以期为农田水分管理提供科学依据和参考。
一、引言农田水分管理是农业生产的关键环节之一。
而参考作物蒸发蒸腾量是研究农田水分传输的重要指标之一，对于合理安排灌溉和优化农田水分利用非常重要。
目前，常用的参考作物蒸发蒸腾量计算方法主要包括Penman-Monteith法、Priestley-Taylor法和FAO-56法。
本文旨在比较这些方法的优劣势，为农田水分管理提供科学依据和参考。
二、方法比较1. Penman-Monteith法Penman-Monteith法是一种基于能量平衡原理的参考作物蒸发蒸腾量计算方法。
该方法采用多个参数（如气温、相对湿度、风速、降水等）进行计算，可以较准确地反映参考作物蒸发蒸腾量的变化。
然而，该方法的计算复杂度高且数据要求较多，对于数据采集和处理的要求较高。
2. Priestley-Taylor法Priestley-Taylor法是一种简化的蒸发蒸腾量计算方法。
该方法基于植物蒸腾机制，通过测量参考作物的实际蒸腾量，并结合环境因素（如辐射量）进行计算。
Priestley-Taylor法相对于Penman-Monteith法来说，计算简单且对数据要求较少。
但是，该方法忽略了环境因素对参考作物蒸发蒸腾量的影响，计算结果可能存在一定的误差。
3. FAO-56法FAO-56法是农业组织（FAO）提出的一种参考作物蒸发蒸腾量计算方法。
该方法结合了Penman-Monteith法和Priestley-Taylor法的优点，综合考虑了多个环境因素和植物特性。
FAO-56法在计算复杂度和数据要求方面介于Penman-Monteith 法和Priestley-Taylor法之间，是一种较为普遍适用的方法。
作物蒸发蒸腾量计算公式
作物蒸发蒸腾量计算公式一、采用彭曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）法计算参考作物蒸发蒸腾量（ET 0）1、彭曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）公式彭曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）公式是联合国粮农组织（FAO ，1998）提出的最新修正彭曼公式，并已被广泛应用且已证实具有较高精度及可使用性。
P-M 公式对参考作物的蒸发蒸腾量定义如下：参考作物的蒸发蒸腾量为一种假想的参考作物冠层的蒸发蒸腾速率，假想作物的高度为0.12m ，固定的叶面阻力为70s/m ，反射率为0.23，非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面且不缺水的绿色草地蒸发蒸腾量。
Penman ——Monteith 公式：)34.01()(273900)(408.0220U e e U T G R ET d a n ++∆-++-∆=γγ （1） 式中 0ET ——参考作物蒸发蒸腾量，mm/d ；∆——温度~饱和水汽压关系曲线在T 处的切线斜率，kPa∙℃-1；2)3.237(4098+⋅=∆T e a （2） T ——平均气温，℃e a ——饱和水汽压，kpa ；()3.23727.17ex p 611.0+=T T a e （3）R n ——净辐射，MJ/（m 2·d ）；nl ns n R R R -= （4）R ns ——净短波辐射，MJ/（m 2·d）；R nl ——净长波辐射，MJ/（m 2·d）；a ns R N n R )/5.025.0(77.0+= （5）n ——实际日照时数，h ；N ——最大可能日照时数，h ；Ws N 64.7= （6）Ws ——日照时数角，rad ；)tan tan arccos(δψ⋅-=s W （7）ψ——地理纬度，rad ；δ——日倾角，rad ；)39.10172.0sin(409.0-⋅=J δ （8）J ——日序数（元月1日为1，逐日累加）；R a ——大气边缘太阳辐射，MJ/（m 2·d）；)sin cos cos sin sin (6.37s s r a W W d R ⋅⋅+⋅⋅⋅=δψδψ （9）d r ——日地相对距离；)3652cos(033.01J d r π+= （10） )()14.034.0()1.0/9.0(1045.2449kn kx d nl T T e N n R +⋅-⋅+⋅⨯=- （11）e d ——实际水汽压，kpa ；100)(21100)(212)()(min max max min max min RH T e RH T e T e T e e a a d d d ⋅+⋅=+= （12） RH max ——日最大相对湿度，％；T min ——日最低气温；℃e a (T min )——T min 时饱和水汽压，kpa ，可将T min 代入（3）式求得；e d (T min )——T min 时实际水汽压，kpa ；RH min ——日最小相对湿度，％；T max ——日最高气温，℃e a (T max )——T max 时饱和水汽压，kpa ，可将T max 代入（3）式求得；e d (T max )——T max 时实际水汽压，kpa ；若资料不符合（12）式要求或计算较长时段ET 0，也可采用下式计算e d ，即⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=)(50)(50/max minT e T e RH e a a mean d （13） RH mean ——平均相对湿度，％；2min max RH RH RH mean += （14） 在最低气温等于或十分接近露点温度时，也可采用下式计算e d ，即()3.237min 27.17min exp 611.0+=T T d e （15） T ks ——最高绝对温度，K ；T kn ——最低绝对温度，K ；273max +=T T ks （16）273min +=T T kn （17）G ——土壤热通量，MJ/（m 2·d）；对于逐日估算ET 0，则第d 日土壤热通量为)(38.01--=d d T T G （18）对于分月估算ET 0，则第m 月土壤热通量为：)(14.01--=m m T T G （19）T d 、T d-1——分别为第d 、d-1日气温，℃；T m 、T m-1——分别为第m 、m-1日气温，℃；γ——湿度表常数，kpa·℃-1；λγ/00163.0P = （20）P ——气压，kpa ；26.5)2930065.0293(3.101Z P -= （21） Z ——计算地点海拔高程，m ；λ——潜热，MJ ·kg -1； T ⋅⨯-=-)10361.2(501.23λ （35）u 2——2m 高处风速，m/s ；)42.58.67ln(/87.42-⋅=h u u h （36）h ——风标高度，m ；u h ——实际风速，m/s 。
参考作物蒸发蒸腾量计算方法的应用比较
参考作物蒸发蒸腾量计算方法的应用比较参考作物蒸发蒸腾量计算方法的应用比较摘要：参考作物蒸发蒸腾量是决定植物水分利用需求的重要指标，准确计算参考作物蒸发蒸腾量对于农业生产和水资源管理具有重要意义。
本文对常用的参考作物蒸发蒸腾计算方法进行了综述和比较，包括潜在蒸发蒸腾计算公式、标准参考作物模型和气象干湿指数方法。
通过对比分析各种方法的优缺点，总结了各种方法的适用范围和应用场景，为未来的研究和实践提供参考。
关键词：参考作物蒸发蒸腾量；潜在蒸发蒸腾；标准参考作物模型；气象干湿指数1. 引言参考作物蒸发蒸腾量是指在一定条件下植物蒸发和蒸腾的总量，它是研究土壤水分平衡、农业水分管理和气候变化等问题的重要指标。
准确计算参考作物蒸发蒸腾量对于合理调控农田水分、提高农业生产效益和保护水资源具有重要意义。
目前，常用的参考作物蒸发蒸腾量计算方法主要包括潜在蒸发蒸腾计算公式、标准参考作物模型和气象干湿指数方法。
本文将对这些方法进行综述和比较。
2. 潜在蒸发蒸腾计算公式潜在蒸发蒸腾计算公式是根据物理规律和经验公式推导得出的计算方法，适用于不同气候条件和植物类型。
常用的潜在蒸发蒸腾计算公式有Penman-Monteith公式、Hargreaves公式和Thornthwaite公式等。
这些公式基于气象数据，包括温度、风速、湿度和辐射等指标，通过数学模型计算蒸发蒸腾量。
潜在蒸发蒸腾计算公式具有计算简便、适用范围广的特点，但对气象数据的质量和可靠性要求较高。
3. 标准参考作物模型标准参考作物模型是根据一定的标准和参数化的方法，建立起来的一套模拟参考作物的模型。
其中最著名的是美国国家农业气象中心（NAM）推出的萨蒂亚模型。
标准参考作物模型通过考虑作物类型、生长期、生育阶段和土壤条件等因素，根据这些因素对潜在蒸发蒸腾进行校正和调整，从而提高了计算精度。
标准参考作物模型具有计算精度高、适用范围广的优点，但在参数确定和模型建立过程中需要借助大量的实测数据和精密的仪器设备。
作物蒸发蒸腾量计算公式
作物蒸发蒸腾量计算公式作物蒸发蒸腾量计算公式一、采用彭曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）法计算参考作物蒸发蒸腾量（ET 0）1、彭曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）公式彭曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）公式是联合国粮农组织（FAO ，1998）提出的最新修正彭曼公式，并已被广泛应用且已证实具有较高精度及可使用性。
P-M 公式对参考作物的蒸发蒸腾量定义如下：参考作物的蒸发蒸腾量为一种假想的参考作物冠层的蒸发蒸腾速率，假想作物的高度为0.12m ，固定的叶面阻力为70s/m ，反射率为0.23，非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面且不缺水的绿色草地蒸发蒸腾量。
Penman ——Monteith 公式：)34.01()(273900)(408.0220U e e U T G R ET d a n ++∆-++-∆=γγ（1）式中 0ET ——参考作物蒸发蒸腾量，mm/d ；∆——温度~饱和水汽压关系曲线在T 处的切线斜率，kPa∙℃-1；2)3.237(4098+⋅=∆T e a（2） T ——平均气温，℃ e a ——饱和水汽压，kpa ；()3.23727.17ex p 611.0+=T Ta e （3）R n ——净辐射，MJ/（m 2·d ）；nl ns n R R R -= （4）R ns ——净短波辐射，MJ/（m 2·d ）； R nl ——净长波辐射，MJ/（m 2·d ）；a ns R N n R )/5.025.0(77.0+= （5）n ——实际日照时数，h ； N ——最大可能日照时数，h ；Ws N 64.7= （6）Ws ——日照时数角，rad ；)tan tan arccos(δψ⋅-=s W （7）ψ——地理纬度，rad ； δ——日倾角，rad ；)39.10172.0sin(409.0-⋅=J δ （8）J ——日序数（元月1日为1，逐日累加）； R a ——大气边缘太阳辐射，MJ/（m 2·d ）；)sin cos cos sin sin (6.37s s r a W W d R ⋅⋅+⋅⋅⋅=δψδψ （9）d r ——日地相对距离；)3652cos(033.01J d r π+= （10）)()14.034.0()1.0/9.0(1045.2449kn kx d nl T T e N n R +⋅-⋅+⋅⨯=- （11）e d ——实际水汽压，kpa ；100)(21100)(212)()(minmax max min max min RH T e RH T e T e T e e a a d d d ⋅+⋅=+=（12）RH max ——日最大相对湿度，％； T min ——日最低气温；℃e a (T min )——T min 时饱和水汽压，kpa ，可将T min 代入（3）式求得； e d (T min )——T min 时实际水汽压，kpa ； RH min ——日最小相对湿度，％； T max ——日最高气温，℃e a (T max )——T max 时饱和水汽压，kpa ，可将T max 代入（3）式求得； e d (T max )——T max 时实际水汽压，kpa ；若资料不符合（12）式要求或计算较长时段ET 0，也可采用下式计算e d ，即⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=)(50)(50/max minT e T e RH e a a mean d （13）RH mean ——平均相对湿度，％；2minmax RH RH RH mean +=（14）在最低气温等于或十分接近露点温度时，也可采用下式计算e d ，即()3.237min27.17min exp 611.0+=T T d e （15） T ks ——最高绝对温度，K ； T kn ——最低绝对温度，K ；273max +=T T ks （16） 273min +=T T kn （17）G ——土壤热通量，MJ/（m 2·d ）； 对于逐日估算ET 0，则第d 日土壤热通量为)(38.01--=d d T T G （18）对于分月估算ET 0，则第m 月土壤热通量为：)(14.01--=m m T T G （19）T d 、T d-1——分别为第d 、d-1日气温，℃； T m 、T m-1——分别为第m 、m-1日气温，℃； γ——湿度表常数，kpa·℃-1；λγ/00163.0P = （20）P ——气压，kpa ；26.5)2930065.0293(3.101Z P -= （21）Z ——计算地点海拔高程，m ； λ——潜热，MJ·kg -1；T ⋅⨯-=-)10361.2(501.23λ （35）u 2——2m 高处风速，m/s ；)42.58.67ln(/87.42-⋅=h u u h （36）h ——风标高度，m ； u h ——实际风速，m/s 。
as和bs取值对参考作物蒸发蒸腾量计算结果的影响
净辐射 Rn 计算是采用 Penman-Monteith 公式计算参考作物蒸发蒸腾量的关键，在根据 地理纬度信息结合实际日照时数进行计算过程中，as 和 bs 是两个必需的参数，参数的确定对 于净辐射的计算和参考作物蒸发蒸腾量的确定都至关重要。Penman-Monteith 公式如下[1]：
通常认为参数 as 和 bs 受云的类型、距海远近、海拔高度、纬度以及空气混浊度等因素 的影响会有所不同[8]。关于参数 as 和 bs 的选择，FAO56 认为最好以当地校正的结果为准， 在没有实测校正的地区推荐采用 as=0.25、bs=0.50 的标准值[1]。在我国一些有条件的地区如 长春、乌鲁木齐、济南、郑州、南京、长沙、成都等城市进行了地区校正，得到了这些地区 夏半年（4-9 月）和冬半年（10-3 月）的参数值[8]。
分析不同的as和bs取值计算得到的Rn结果，显示出与在ET0 计算结果相同的规律，计算 结果较小的阶段误差较大，随计算结果的增大，误差逐渐减小。在冬半年和夏半年比较中同 样表现出这一规律。
20 y = 0.9039x + 1.2269 R2 = 0.9915
15
20
y = 0.9399x + 0.9299
与参考作物蒸发蒸腾量ET0 和净辐射Rn随计算结果增大而误差逐渐减小规律不同的是， 全年南京校正值计算太阳辐射Rs在计算结果比较大和比较小的阶段误差都比较大。两种取值 情况下全年太阳辐射Rs计算结果之间呈现Rs校=1.0383*RsFAO -3.0188（R2=0.9637）。
4
南京取值/MJ.m-2.day-1 南京取值/MJ.m-2.day-1 南京取值/MJ.m-2.day-1
Rso = (as+bs)Ra
作物蒸发蒸腾量计算公式
作物蒸发蒸腾量计算公式一、采用曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）法计算参考作物蒸发蒸腾量（ET 0） 1、曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）公式曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）公式是联合国粮农组织（FAO ，1998）提出的最新修正曼公式，并已被广泛应用且已证实具有较高精度及可使用性。
P-M 公式对参考作物的蒸发蒸腾量定义如下：参考作物的蒸发蒸腾量为一种假想的参考作物冠层的蒸发蒸腾速率，假想作物的高度为0.12m ，固定的叶面阻力为70s/m ，反射率为0.23，非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面且不缺水的绿色草地蒸发蒸腾量。
Penman ——Monteith 公式：)34.01()(273900)(408.0220U e e U T G R ET d a n ++∆-++-∆=γγ（1）式中 0ET ——参考作物蒸发蒸腾量，mm/d ；∆——温度~饱和水汽压关系曲线在T 处的切线斜率，kPa ∙℃-1；2)3.237(4098+⋅=∆T e a（2）T ——平均气温，℃ e a ——饱和水汽压，kpa ；()3.23727.17ex p 611.0+=T Ta e （3）R n ——净辐射，MJ/（m 2·d ）；nl ns n R R R -= （4）R ns ——净短波辐射，MJ/（m 2·d ）； R nl ——净长波辐射，MJ/（m 2·d ）；a ns R N n R )/5.025.0(77.0+= （5）n ——实际日照时数，h ； N ——最大可能日照时数，h ；Ws N 64.7= （6）Ws ——日照时数角，rad ；)tan tan arccos(δψ⋅-=s W （7）ψ——地理纬度，rad ； δ——日倾角，rad ；)39.10172.0sin(409.0-⋅=J δ （8）J ——日序数（元月1日为1，逐日累加）； R a ——大气边缘太阳辐射，MJ/（m 2·d ）；)sin cos cos sin sin (6.37s s r a W W d R ⋅⋅+⋅⋅⋅=δψδψ （9）d r ——日地相对距离；)3652cos(033.01J d r π+= （10）)()14.034.0()1.0/9.0(1045.2449kn kx d nl T T e N n R +⋅-⋅+⋅⨯=- （11）e d ——实际水汽压，kpa ；100)(21100)(212)()(minmax max min max min RH T e RH T e T e T e e a a d d d ⋅+⋅=+=（12） RH max ——日最大相对湿度，％； T min ——日最低气温；℃e a (T min )——T min 时饱和水汽压，kpa ，可将T min 代入（3）式求得； e d (T min )——T min 时实际水汽压，kpa ； RH min ——日最小相对湿度，％； T max ——日最高气温，℃e a (T max )——T max 时饱和水汽压，kpa ，可将T max 代入（3）式求得； e d (T max )——T max 时实际水汽压，kpa ；若资料不符合（12）式要求或计算较长时段ET 0，也可采用下式计算e d ，即⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=)(50)(50/max minT e T e RH e a a mean d （13）RH mean ——平均相对湿度，％；2minmax RH RH RH mean +=（14）在最低气温等于或十分接近露点温度时，也可采用下式计算e d ，即()3.237min27.17min exp 611.0+=T T d e （15） T ks ——最高绝对温度，K ； T kn ——最低绝对温度，K ；273max +=T T ks （16） 273min +=T T kn （17）G ——土壤热通量，MJ/（m 2·d ）； 对于逐日估算ET 0，则第d 日土壤热通量为)(38.01--=d d T T G （18）对于分月估算ET 0，则第m 月土壤热通量为：)(14.01--=m m T T G （19）T d 、T d-1——分别为第d 、d-1日气温，℃； T m 、T m-1——分别为第m 、m-1日气温，℃； γ——湿度表常数，kpa ·℃-1；λγ/00163.0P = （20）P ——气压，kpa ；26.5)2930065.0293(3.101Z P -= （21）Z ——计算地点海拔高程，m ； λ——潜热，MJ ·kg -1；T ⋅⨯-=-)10361.2(501.23λ （35）u 2——2m 高处风速，m/s ；)42.58.67ln(/87.42-⋅=h u u h （36）h ——风标高度，m ； u h ——实际风速，m/s 。
13作物蒸发蒸腾量的测定与计算(蔡焕杰)——ppt课件
一、作物需水量与影响因素
2.4 农业技术
✓ 农业栽培技术水平的高低直接影响水量消耗的速度。 ✓ 粗放的农业栽培技术，可导致土壤水分的无效消耗。 ✓ 灌水后适时耕耙保墒、中耕松土，将使土壤表面形成
一个疏松层，这样可减少水量的消耗。
一、作物需水量与影响因素
1.1作物需水量的概念 作 物 需 水 量 ： 生 长 在 大 面 积 上 的 无 病 虫 害 作 物 ， 土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取 得高产 潜力的条件下为满足植株蒸腾、棵间蒸发、 组成植株体所需要的水量。
在实际中由于组成植株体的水分只占总需水量中很微小的 一部分(一般小于1%)，而且这一小部分的影响因素较复杂， 难于准确计算，故人们均将此部分忽略不计，即认为作物需 水量就等于植株蒸腾量和棵间蒸发量之和，即所谓的“蒸发 蒸腾量” ，气象学、水文学和地理学中称为“蒸散量”或
“农田总蒸发量”，国内也有人称之为“腾发量”。
一、作物需水量与影响因素
作物需水量包含生理和生态需水两个方面． ➢ 作物生理需水：作物生命过程中各种生理活动
（如蒸腾作用、光合作用等）所需要的水分。植 株蒸腾实际上是作物生理需水的一部分． ➢ 作物生态需水：指生育过程中，为给作物正常生 长发育创造良好的生长环境所需要的水分。棵间 蒸发即属于作物的生态需水．
➢间接计算 通过参考作物蒸发蒸腾量ET0与作物系数Kc估算的方法。
➢间接计算分为以下两步：
✓ 第一步：考虑气象因素对作物需水量的影响，计算参 考作物蒸发蒸腾量。
✓ 第二步：考虑土壤水分及作物条件的影响，对参考作 物需水量进行调整或修正，而计算出实际需水量。
辐射参数计算方法对参考作物蒸发蒸腾量计算值的影响
收稿日期:2007Ο06Ο01基金项目:“十一五”国家科技支撑计划(2006BAD11B09Ο3);河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室开放研究基金(2006411211)作者简介:张莉(1983—),女,江西吉安人,硕士研究生,主要从事节水灌溉理论与技术研究.辐射参数计算方法对参考作物蒸发蒸腾量计算值的影响张 莉1,2,彭世彰1,罗玉峰1,丁加丽1,徐俊增1(1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京 210098;2.河海大学农业工程学院,江苏南京 210098)摘要:采用FAO Ο56PM 公式和其他计算公式计算净辐射R n 和参考作物蒸发蒸腾量ET 0,对不同方法所得R n 计算值进行了比较.结果表明,不同辐射参数计算值对R n 计算值影响不同,大气边缘辐射计算值对R n 影响很大,Irmak 方法和Allen 方法所得R n 与FAO Ο56PM 公式结果较一致.进一步以不同方法所得R n 代入FAO Ο56PM 公式计算ET 0,Irmak 方法和Allen 方法所得ET 0与FAO Ο56PM 公式计算值较一致.敏感性分析表明,R n 波动10%,ET 0波动在7%左右,R n 对ET 0的影响很大.在中亚热带低丘岗地区估算ET 0时,可考虑Irmak 方法和Allen 方法来估算R n .关键词:参考作物蒸发蒸腾量;FAO Ο56PM 公式;净辐射;辐射参数中图分类号:S161.4 文献标识码:A 文章编号:1000Ο1980(2008)03Ο0306Ο05参考作物蒸发蒸腾量ET 0作为作物蒸发蒸腾量计算的关键因子,对实时灌溉预报和农田水分管理有重要意义.由于Penman 2M onteith (PM )公式的适用性比较好,联合国粮农组织(FAO )于1994年对ET 0进行了重新定义,推荐采用FAO Ο56Penman 2M onteith (FAO Ο56PM )公式进行ET 0的计算[1].计算ET 0所需参数较多,许多研究者针对不同参数对ET 0的影响进行了研究[2Ο5],结果均表明净辐射R n 对ET 0计算值影响很大[2Ο4].Saxton [6]的研究结果显示R n 每波动一个单位会使ET 0改变015～019个单位,Meyer 等[7]采用在气象数据的基础上增加随机和系统误差的方法来分析误差对采用PM 公式计算ET 0的影响,结果表明相对湿度误差和太阳辐射产生的误差对ET 0计算值影响最大[8].由于R n 观测要求较高,许多地区没有R n 实测值,因此R n 计算成为计算ET 0的关键.虽然FAO Ο56PM 公式提出了R n 的标准计算方法,但所需参数多,计算较繁.国外有许多辐射参数的计算方法,需要的参数各异,繁简程度也不同,如何评价这些计算方法得到的R n 计算结果对ET 0的影响具有重要的意义.目前,我国涉及该方面的研究很少,为研究不同辐射参数计算方法对ET 0计算值的影响,本文以FAO Ο56P M 公式计算所得R n 及ET 0为标准,与采用其他辐射参数计算方法所得R n 及ET 0进行比较,分析不同辐射参数计算方法对R n 及ET 0计算值所产生的影响,以寻求较实用的辐射参数计算方法.1 辐射参数计算方法及数据材料1.1 辐射参数计算方法由于辐射参数的计算方法较多,本文采用了前人计算辐射参数较常用的几种方法计算各辐射参数,并进一步计算R n ,具体方法见表1.表中主要的参数有:R n ———净辐射,M J ・m -2・d -1;R s ———地面接收到的日短波辐射,M J ・m -2・d -1;R a ———大气边缘辐射,M J ・m -2・d -1;R s o ———晴空短波辐射,M J ・m -2・d -1;R ns ,R nl ———净短波、净长波辐射,M J ・m -2・d -1;α———冠层反射系数;n ———实际日照时数,h ;N ———最大可能日照时数,h ;ωs ———日照时数角,rad ;φ———地理纬度,rad ;δ———日倾角,rad ;G sc ———日光常数,取01082M J ・m -2・min -1;σ———斯蒂芬2波尔兹曼常数,取41903M J ・K -4・m -2・d -1;Z ———计算地点海拔高程,m ;其他参数可参见原文献.第36卷第3期2008年5月河海大学学报(自然科学版)Journal of H ohai University (Natural Sciences )V ol.36N o.3May 2008表1 不同辐射参数计算方法T able 1 Computational methods for different radiation p arameters计算方法参 数辐射参数计算公式FAO Ο56PM[1]R n ,R s R a ,R s oR a =24×60πG sc d r (ωs sin φsin δ+cos φcos δsin ωs ),R n =R ns -R nl ,R s =a s +b snNR a ,R s o =(0175+2×10-5Z )R a方法1[9]R n ,R sR n =-0109T max +01203T min -(01101RH mean )s +01687R s +3197,R s =K T R a (T D )015,T D =T max -T min ,K T =012PP 0015方法2[10]R sR s =k R sR a (T max -T min )015,k R s=0116方法3[11]R aR a =24πI sc d r (ωs sin φsin δ+cos φcos δsin ωs ),δ=sin (-23145°)cos360(1015+J )365125方法4[12]R aR a =24×60πG sc d r (ωs sin φsin δ+cos φcos δsin ωs ),δ=014093sin 2π(284J)365方法5[13]R aR a =M 1+C 3cos2πJ 365+C 4+C 5cos4πJ 365+C 6方法6[14]R s oR s o =R a exp-010018pK t sin <,sin <=sin 0185+013φsin 2π365J -1139-0142φ2方法7[14]R s oR s o =(K B +K D )R a ,K D =0.35-0.33K B K B ≥0.150.18+0.82K B K B <0.15K B =0198exp-0100146p K t sin <-01091Wsin <0125方法8[2]R s oR s o =A exp -J -C B2,A =31125+01001113Z ,B 27031008L ,C =172方法9[2]R s oR s o =A ′+B ′cos2πJ 365-C ′,A ′=31154-012734+010007813Z ,B ′=012986+012678L +010004102Z ,C ′=2192 注:方法6和方法7均由Allen [14]提出,方法6适用范围较广,方法7是方法6的改进;方法8和方法9均由Heermann 等[2]提出,方法8采用指数函数计算,而方法9采用余弦函数计算.1.2 气象资料采用江西省鹰潭市余江县2003年气象资料,地理位置为北纬28°15′,东经116°55′,光热资源条件优越,年均气温1712～1811℃,大于或等于10℃积温562716℃,无霜期26211d ,年均日照时数185214h ,日照时数百分率42%,太阳辐射452194k J/cm 2,年均降水量175211mm ,水资源总量较丰富,该地区降雨时空分布不均,季节性干旱严重,是典型的中亚热带低丘岗地区.1.3 参数统计为了分析和比较采用不同辐射参数计算方法计算所得R n 和ET 0,采用日相对误差平均值和均方误差2个参数来表征计算结果之间的差别,具体计算公式如下:MR E =6Ni =1C s ,i -C t ,iC s ,i N(1)RMS E =6Ni =1(C s ,i -C t ,i )2N -1(2)式中:MRE ———日相对误差平均值,%;RMS E ———均方误差;C s ,i ———FAO56ΟPM 公式计算所得R n 或ET 0值;703第3期张 莉,等 辐射参数计算方法对参考作物蒸发蒸腾量计算值的影响C t,i———其他方法计算所得R n或ET0值.本文采用SPSS1210软件处理数据.2 结果与分析2.1 辐射参数计算方法对R n计算值的影响从表2可见,方法5和方法7辐射参数计算值与FAOΟ56PM公式辐射参数计算结果较一致,MRE值分别为615%和1419%,均小于20%,RMS E分别为2124M J・m-2・d-1和4159M J・m-2・d-1,均小于5M J・m-2・d-1.其R n计算值与FAOΟ56PM公式R n计算值也较一致,MRE平均值分别为617%和516%,RMS E分别为0159M J・m-2・d-1和0150M J・m-2・d-1.其他计算方法辐射参数和R n计算值与FAOΟ56PM公式相差较大.以FAOΟ56PM公式为基础,分析R n对不同辐射参数变化的敏感性.由表3中的趋势线拟合方程可以看出,各辐射参数计算值对R n计算值的影响不同.R a的计算值对R n计算值的影响最大,且R a计算所引起的误差会使R n计算值误差呈增大的趋势.R a每波动10%会使R n波动11187%左右,其他辐射参数所产生的影响均小于R a.R s每波动10%会使R n波动614%左右;R s o对R n的影响为非线性的.表2 不同计算方法与FAOΟ56PM公式R n计算值比较及统计分析T able2 Comp arison and statistical analysis of R n calculated with different radiation formulas and FAO256PM equ ation辐射参数计算方法参数值/(M J・m-2・d-1)平均最小值最大值MRE/%RMS E/(M J・m-2・d-1)R n/(M J・m-2・d-1)平均最小值最大值MRE/%RMS E/(M J・m-2・d-1)R n R s R a R s oFAOΟ56PM71312161617方法11261491039175-111191********* FAOΟ56PM11162211261371312161617方法11913061532141261491039175-111191*********方法2151615122610841451819107314151440192183 FAOΟ56PM311982018411071312161617方法325100-91043195317201895144-618181365126145方法432116191643163019111287125214171032183101方法532151211141106152124714821716186170159 FAOΟ56PM241011516301871312161617方法61312851719104610101814109-612131654154107方法7271951614381414194159717321617155160150方法8451543113921911618291548186313171029142135方法93114431103119381391038126310171018104124表3 R n和ET0对辐射参数R n,R a,R s,R so的敏感性分析拟合方程T able3 Fitting equ ations for the relationships of the radiation p arameters R n,R a,R s,R so with R n and ET0辐射参数R n拟合方程(X:辐射参数;Y:R n)ET0拟合方程(X:辐射参数;Y:ET0)R n Y=X,R2=1Y=017015X-3×10-15,R2=1R a Y=111872X+2×10-15,R2=1Y=01825X-3×10-17,R2=1R s Y=0164X+10-17,R2=1Y=0146X+4×10-15,R2=1R s o Y=-212762X2+11677X+011799,R2=019138Y=-111684X2+018606X+010923,R2=019138总之,方法5和方法7计算值与FAOΟ56PM公式计算值趋于一致.敏感性分析表明,不同辐射参数对R n 计算值的影响有所不同,R a对R n计算值的影响最大.2.2 辐射参数计算方法对ET0计算值的影响将采用不同辐射参数计算方法的ET0计算值与FAOΟ56PM公式的ET0计算值进行比较分析,结果见表4.方法5和方法7MRE分别为415%和319%,RMS E分别为0146mm/d和0194mm/d.其他方法计算所得ET0与FAOΟ56PM公式均有差异.以FAOΟ56PM公式计算所得ET0为x,其他方法所得ET0为y进行直线拟合,以y=ax+b表示,分析二者相互关系.结果表明,不同方法计算所得ET0与FAOΟ56PM公式计算所得ET0均表现出较好的线性关系(表4).以FAOΟ56PM公式为基础,对不同辐射参数对ET0的影响进行敏感性分析,结果803河海大学学报(自然科学版)第36卷见表3.由表3的敏感性分析拟合方程可以看出,R n 每波动10%ET 0波动7%左右,与Saxton [6]的研究结果一致.不同辐射参数对ET 0计算值的影响如下:R a 的影响最大,R a 每波动10%会使ET 0波动8125%左右;R s 每波动10%会使ET 0波动416%左右;R s o 对ET 0的影响为非线性的.表4 不同计算方法与FAO Ο56PM 公式ET 0计算值比较T able 4 Comp arison and analysis of ET 0calculated with different methods and FAO 256PM equ ation辐射参数计算方法参数值/(mm ・d -1)平均最小值最大值MRE/%RMS E/(mm ・d -1)拟合参数abF标准差R 2R n R sR aR s oFAO Ο56PM216201197100方法13122-012071823514019811060144224610201720186方法13122-012071823514019811060144224610201720186方法23102014461492810018601880173280513801530194方法32108-11097139441411220165013820216711460136方法42153013771072214018801770151160215001620182方法52129-010761174150146110101025964913301130199方法61191-01706113351601960194-0154401619401470196方法721720120712331901941104010075646111101041100方法82193013271101818014401960142861919501330198方法921810127710811150173019801252426718801200199总之,不同方法计算所得ET 0与FAO Ο56PM 公式计算值均有较好的线性关系,方法5和方法7计算值与FAO Ο56PM 公式计算值趋于一致.3 结 论a.采用不同辐射参数计算方法R n 计算值不同,方法5计算R a 、方法7计算R s o 所得值与FAO Ο56PM 公式计算值一致.R a 计算值对R n 的影响最大,R a 每波动10%会使R n 改变11187%.R n 计算值对ET 0计算值也有很大影响,R n 每波动10%会使ET 0改变7%.b.采用不同辐射参数计算方法ET 0计算值也有不同.采用方法5和方法7所得ET 0计算值与FAO Ο56PM 公式计算值一致.因数据来源于中亚热带低丘岗地区,因此在中亚热带低丘岗地区,可在计算ET 0时采用方法5和方法7估算R n .参考文献:[1]A LLE N R G,PEREIRA L S ,RAES D ,et al.Crop evapotranspiration 2guidelines for com puting crop water requirements :FAO irrigation anddrainage ,Paper N o.56[R].R ome :F ood and Agriculture Organziation of United Nations ,1998:52Ο77;84Ο86.[2]HEERM ANN D F ,H ARRI NG T ON G J ,ST AH L K M.Em pirical estimation of daily clear sky s olar radiation[J ].Clim Appl Meteorol ,1985,24(3):206Ο214.[3]Y ODER R E ,ODHI AM BO L O ,WRIG HT W C.E ffects of vapor 2pressure deficit and net 2irradiance calculation methods on accuracy ofstandardized Penman 2M onteith equation in a Humid Climate[J ].Irrig Drain Eng ,2005,131(3):228Ο237.[4]丁加丽,彭世彰,徐俊增,等.基于温度资料的参考作物蒸发蒸腾量计算方法[J ].河海大学学报:自然科学版,2007,35(6):633Ο637.[5]张瑞美,彭世彰.不同e a 计算方法对Penman 2M onteith 公式的影响[J ].河海大学学报:自然科学版,2006,34(6):660Ο663.[6]S AXT ON K E.Sensitivity of Penman estimates of evapotranspiration equation[J ].Agric F orest Meteorol ,1975,15(3):343Ο353.[7]MEYER S J ,H UBBARD K G,WI LHITE D A.Estimating potential evapotranspiration :the efforts of random and systematic errors[J ].Agric F orest Meteorol ,1989,46(4):285Ο296.[8]NANDAGIR L L ,K OVOOR G M.Sensitivity of the food and agriculture organization Penman 2M onteith evapotranspiration estimates toalternative procedures for estimation of parameters[J ].Irrig Drain Eng ,2005,131(3):238Ο248.[9]K OTS OPOU LOS S ,BABA J I M OPOU LOS C.Analytical estimation of m odified Penman equation parameters[J ].Irrig Drain Eng ,1997,123(4):253Ο256.[10]H ARG RE AVES GL ,H ARG RE AVES G H ,RI LEYJ P.Agricultural benefits for Senegal River Basin[J ].Irrig Drain Eng ,ASEC ,1985,111:113Ο124.903第3期张 莉,等 辐射参数计算方法对参考作物蒸发蒸腾量计算值的影响013河海大学学报(自然科学版)第36卷[11]K REI DER J F.Medium and high tem perature s olar process[M].New Y ork:Academic,1979.[12]A LLE N R G,J E NSE N M E,WRIG HT J L,et al.Operational estimates of reference evapotranspiration[J].Agron J,1989,81:650Ο662.[13]IRM AK S.Predicting daily net radiation using minimum climatological data[J].Irrig Drain Eng,2003,29(4):256Ο269.[14]A LLE N R G.Assessing integrity of weather data for use in reference evapotranspiration estimation[J].Irrig and Drain Engng Div,ASCE,1996,122(2):97Ο106.I nfluence of calculation methods for radiation parameterson the calculated reference crop evapotranspirationZHANG Li1,2,PENG Shi2Zhang1,L U O Yu2feng1,DING Jia2Li1,XU Jun2Z eng1(1.State K ey Laboratory o f Hydrology2Water Resources and Hydraulic Engineering,Hohai Univer sity,Nanjing210098,China;2.College o f Agricultural Engineering,Hohai Univer sity,Nanjing210098,China)Abstract:Net radiation,R n,and reference crop evapotranspiration,ET0,were calculated using FAO256PM equation and other formulas,and the results from each method were com pared.The results show that different radiation parameters have different in fluences on R n,and the calculated extraterrestrial radiation has a very significant influence on R n.The R n values calculated from the Irmak Method and the Allen Method and the corresponding ET0are alm ost identical to the results from FAO256PM equation.This indicates that the Irmak Method and the Allen Method can be used to calculate ET0in hillock areas in the middle subtropical zone.Sensitivity analyses show that one unit variation in R n will produce 017unit variation in ET0.K ey w ords:reference crop evapotranspiration;FAO256PM equation;net radiation;radiation parameters・简讯・第2届岩土工程减灾与修复国际会议将在南京召开 防灾和修复越来越成为岩土工程师和地质工程师主要关心的问题之一.继2005年12月在新加坡成功召开首届岩土工程减灾与修复国际会议后,国际土力学和岩土工程协会T C39和T C4技术委员会、多国岩土工程减灾与修复联合工作组织、河海大学将于2008年5月30日至6月2日在南京联合举办第2届岩土工程减灾与修复国际会议(GE DMAR08).此次会议将再次为工程人员、学者、施工材料和设备制造商、销售商,以及政府官员提供一个展现和交流关于岩土工程防灾和修复主题最新发展的良好机会.本次大会旨在通过科研和发展促进岩土工程防灾和修复能力,会议主题包括:(a)近来和过去自然灾害的实录(涉及地震、海啸和滑坡等);(b)天然和海岸灾害的机理(涉及土动力学、液化、地质和环境影响、地震模型分析、地表和水下滑坡及地震等);(c)防灾和修复技术(地基处理、防震和防其他自然灾害设计,海岸防护等);(d)风险分析和地质灾害预测(风险评价、后果评价和可靠性分析等).与本次大会同时举行的还有第1届大坝长效和渗流特性国际会议.有关本次大会的详情可关注大会网址:http://w w /gedmar08.(本刊编辑部供稿)。
参考作物蒸发蒸腾量的计算方法对比研究
１
计算方 法
目前 ， 基 于参考作物蒸发蒸腾量的计算方法应 用最为广泛 。而计算参考作物蒸发蒸腾量的公式很 多， 这些公式基本都以气象数据为条件 ， 不过在不 同 的地方 ， 公式中参数的选取不同， 公式的适应性差异
较 大 。在众 多 的公 式 中 ， Ｐ ｅ ｎ ｍ ｎ —Ｍｏ ａ ｎ ｔ ｅ ｉ ｔ ｈ方 法 以
Ｐ ｒ ｉ ｅ ｓ ｄ ｅ ｙ — Ｔ ａ ｙ ｌ ｏ ｒ 系数 ， ＝ １ ． ２ ６ ； 植被表面净辐射量［ Ｍ Ｊ ／ （ １ １ １ ・ ｄ ） ］ ； 土壤热通量 ［ Ｍ Ｊ ／ （ ｍ ・ ｄ ） ］ ；
Ａ ——蒸发潜热（ ｍ／ ｋ ｓ ） ；
— —
△ ——饱和 水 汽压 一温 度 关 系 曲线 的斜 率
第２ ９ 卷
第１ ８ 期
甘 肃科 技 Ｇａ ｎ ｓ ｕ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
． １ ８ ． ２ ９ Ⅳ０ Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０ １ ３
２ ０ １ ３年 ９月
参 考 作 物 蒸 发 蒸 腾 量 的 计 算 方 法对 比研 究
张小艳 ， 王玉才
（ 甘肃 农业大学 工学 院， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ）
摘
要： 选取陕西 省典 型站点 ， 并采用 不同的方法计算典 型站点 的参考作 物蒸发 蒸腾量 ， 可 以得 出： Ｐ ｒ ｉ ｅ ｓ ｔ ｌ ｅ ｙ — Ｔ ａ ｙ ｌ ｏ ｒ
计算的结果 和 Ｐ ｅ ｎ ｍ ａ ｎ — Ｍ ｏ ｎ ｔ ｅ ｉ ｔ ｈ 计算结果 大致 有着相 同的变 化趋势 ， 还可 以看 出计算结 果和 Ｆ Ａ Ｏ提供 的数据具 有
义。
作物蒸发蒸腾量计算公式
页脚内容1作物蒸发蒸腾量计算公式一、采用彭曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）法计算参考作物蒸发蒸腾量（ET 0） 1、彭曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）公式彭曼—蒙蒂斯（Penman —Monteith ）公式是联合国粮农组织（FAO ，1998）提出的最新修正彭曼公式，并已被广泛应用且已证实具有较高精度及可使用性。
P-M 公式对参考作物的蒸发蒸腾量定义如下：参考作物的蒸发蒸腾量为一种假想的参考作物冠层的蒸发蒸腾速率，假想作物的高度为0.12m ，固定的叶面阻力为70s/m ，反射率为0.23，非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面且不缺水的绿色草地蒸发蒸腾量。
Penman ——Monteith 公式：)34.01()(273900)(408.0220U e e U T G R ET d a n ++∆-++-∆=γγ（1）式中 0ET ——参考作物蒸发蒸腾量，mm/d ；∆——温度~饱和水汽压关系曲线在T 处的切线斜率，kPa∙℃-1；2)3.237(4098+⋅=∆T e a（2） T ——平均气温，℃ e a ——饱和水汽压，kpa ；()3.23727.17ex p 611.0+=T Ta e （3）R n ——净辐射，MJ/（m 2·d ）；页脚内容2nl ns n R R R -= （4）R ns ——净短波辐射，MJ/（m 2·d ）； R nl ——净长波辐射，MJ/（m 2·d ）；a ns R N n R )/5.025.0(77.0+= （5）n ——实际日照时数，h ； N ——最大可能日照时数，h ；Ws N 64.7= （6）Ws ——日照时数角，rad ；)tan tan arccos(δψ⋅-=s W （7）ψ——地理纬度，rad ； δ——日倾角，rad ；)39.10172.0sin(409.0-⋅=J δ （8）J ——日序数（元月1日为1，逐日累加）； R a ——大气边缘太阳辐射，MJ/（m 2·d ）；)sin cos cos sin sin (6.37s s r a W W d R ⋅⋅+⋅⋅⋅=δψδψ （9）d r ——日地相对距离；页脚内容3)3652cos(033.01J d r π+= （10）)()14.034.0()1.0/9.0(1045.2449kn kx d nl T T e N n R +⋅-⋅+⋅⨯=- （11）e d ——实际水汽压，kpa ；100)(21100)(212)()(minmax max min max min RH T e RH T e T e T e e a a d d d ⋅+⋅=+=（12） RH max ——日最大相对湿度，％； T min ——日最低气温；℃e a (T min )——T min 时饱和水汽压，kpa ，可将T min 代入（3）式求得； e d (T min )——T min 时实际水汽压，kpa ； RH min ——日最小相对湿度，％； T max ——日最高气温，℃e a (T max )——T max 时饱和水汽压，kpa ，可将T max 代入（3）式求得； e d (T max )——T max 时实际水汽压，kpa ；若资料不符合（12）式要求或计算较长时段ET 0，也可采用下式计算e d ，即⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=)(50)(50/max min T e T e RH e a a mean d （13）RH mean ——平均相对湿度，％；页脚内容42minmax RH RH RH mean +=（14）在最低气温等于或十分接近露点温度时，也可采用下式计算e d ，即()3.237min27.17min exp 611.0+=T T d e （15） T ks ——最高绝对温度，K ； T kn ——最低绝对温度，K ；273max +=T T ks （16） 273min +=T T kn （17）G ——土壤热通量，MJ/（m 2·d ）；对于逐日估算ET 0，则第d 日土壤热通量为)(38.01--=d d T T G （18）对于分月估算ET 0，则第m 月土壤热通量为：)(14.01--=m m T T G （19）T d 、T d-1——分别为第d 、d-1日气温，℃； T m 、T m-1——分别为第m 、m-1日气温，℃； γ——湿度表常数，kpa ·℃-1；λγ/00163.0P = （20）页脚内容5P ——气压，kpa ；26.5)2930065.0293(3.101Z P -= （21）Z ——计算地点海拔高程，m ； λ——潜热，MJ ·kg -1；T ⋅⨯-=-)10361.2(501.23λ （35）u 2——2m 高处风速，m/s ；)42.58.67ln(/87.42-⋅=h u u h （36）h ——风标高度，m ； u h ——实际风速，m/s 。
参考作物蒸腾蒸发量计算方法及其评价
27第250期 NO.250 四月 April 2017 Agriculture Network Information 农业网络信息参考作物蒸腾蒸发量计算方法及其评价文/王林林1，马文杰1，马德新1，王 玉2，丁兆堂2（1.青岛农业大学传媒学院；2.青岛农业大学园艺学院）摘 要：本文介绍了四种参考作物腾发量（ET0）计算方法的发展和应用状况，对各公式的理论依据、优缺点及适宜性做了系统阐述。
通过对不同公式ET0计算结果的大量对比和深入分析，提出了精确获得辐射项（ETrad）的建议，同时展开对作物腾发物理和生理机制的深入研究，不断提高计算精度，从而使结果更接近真值。
关键词：参考作物腾发量；P-M公式；国内Penman修正式作物需水量是确定灌溉用水定额的基础，其关键参数是作物的蒸腾蒸发量（腾发量）。
作物蒸腾蒸发理论及其计算方法的研究历来受到国内外学者的高度重视[1~2]，如何准确计算作物腾发量已成为作物需水规律研究的热点。
作物腾发量的计算，概括起来主要有两类[3]：一类是直接计算法，如Jensen-Haise法（1974）、A 级蒸发皿法、Ivanov法、Behnke-Makey法、Stephens-Stewart法、Blaney-Criddle（1950）、Hargreaves（1974）、VanBavel-Bhsinger，这些方法均为经验公式，即采用主要气象因子与作物腾发量的经验关系进行结果的估算，由于经验公式有较强的区域局限性，其使用范围受到很大限制。
另一类是通过参考作物腾发量与作物系数间接确定作物腾发量的计算方法，即参考作物腾发量（ET 0）与作物系数（Kc）相乘，可得到实际作物的腾发量：（ET c ）：ET c =K c ·ET 0这是目前国际上较通用的作物腾发量的计算方法。
一、ET0计算公式的研究进展国外对ET 0计算公式的确认方法基本是通过蒸渗仪进行率定的[4~5]，Modified-Penman公式（M-P公式）、Penman-Monteith公式（P-M公式）和标准ASCE-PM公式在国际上代表了20世纪70、90年代以及nformationI信息技术Technology28第250期 NO.250 四月 April 2017农业网络信息 Agriculture Network Information 21世纪初期三个时期ET 0计算公式的主要研究成果。
作物蒸发蒸腾量计算方法研究与展望
作物蒸发蒸腾量计算方法研究与展望王卫华;邢旭光;吴忠东;蹇洪胜【摘要】详细介绍了作物蒸发蒸腾量计算的常规方法如水文学方法、微气象学法、植物生理学法和新兴方法如遥感法、BP神经网络法和小波变换分析方法.同时,介绍了各种方法的基本原理、计算方法和各自适用条件.最后,简要分析了传统方法存在的问题,并对一些新方法做出展望.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(000)028【总页数】4页(P11255-11258)【关键词】作物蒸发蒸腾量;常规方法;新兴方法;展望【作者】王卫华;邢旭光;吴忠东;蹇洪胜【作者单位】昆明理工大学现代农业工程学院,云南昆明650500;重庆地质矿产研究院外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室,重庆400042;煤炭资源与安全开采国家重点实验室重庆研究中心,重庆400042;山东理工大学资源与环境工程学院,山东淄博255048;绵阳市北川羌族自治县水务局,四川绵阳622750【正文语种】中文【中图分类】S274.1作物蒸腾量通常又称为作物需水量，主要包括植株蒸腾量和株间蒸发量［1］。
植株蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水分，进而通过叶片表面气孔扩散到大气中的现象;株间蒸发是指植株间土壤或田间的水分蒸发。
作物蒸发蒸腾量是农业方面最主要的水分消耗部分。
它是一个发生在土壤—植被—大气系统(SPAC)这一相当复杂的体系内的连续过程。
SPAC系统是地球表层中能量循环和物质转化量最强烈的活动层，因此影响蒸腾作用的因素有很多，如下垫面条件(地形、土壤质地、土壤水分等)、植物生理特性(植物种类、气孔频度和大小、气孔下腔容积大小、气孔开度和结构、叶片内部面积大小等)和气象因素(太阳辐射、光照、温度、大气湿度、风速等)，还有农业技术措施等。
Rosenberg等［2］指出，降落到地球表面的降水有70%通过蒸发或蒸散作用回到大气中，而在干旱区可高达90%，可见蒸发和蒸散是水文循环的一个极其重要的组成部分，因此准确的估算作物蒸发蒸腾量显得尤为重要，特别是干旱半干旱地区，对于减少作物生育期的水分消耗、提高水分利用率和发展节水农业等方面均有重要意义［3］。
参考作物蒸发蒸腾量的计算方法对比研究
参考作物蒸发蒸腾量的计算方法对比研究作物蒸发蒸腾量是指在一定时间内，植物体内的水分被蒸发和蒸腾的总量。
正确计算作物的蒸发蒸腾量对于合理安排灌溉、科学管理水资源、提高作物产量具有重要意义。
在计算作物蒸发蒸腾量时，常用的方法主要包括气象站直接测定法、黑面膜法、相对湿度法和Pan蒸发计法。
下面将对这些方法进行对比研究。
气象站直接测定法是通过在作物田间设置气象站，在气象站上安装蒸发计、土壤水分传感器等仪器，直接测量空气中的蒸发量和作物上的蒸腾量。
这种方法直接、准确，可以获取连续的蒸发蒸腾数据，适用于对蒸发蒸腾过程的研究。
但这种方法的设备和维护成本较高，需要一定的技术和人力支持。
黑面膜法是将黑色涂层的塑料薄膜覆盖在水面或土壤表面，通过测量被黑面膜吸收的热量来间接计算蒸发量。
该方法简单易行，成本较低，适用于对大面积地区的蒸发蒸腾量的研究。
然而，黑面膜法受到温度、形状和光照条件的影响较大，会存在一定的误差。
相对湿度法是通过测量空气中的相对湿度和温度来计算蒸发蒸腾量。
该方法基于湿度和温度之间的关系，对于需要简单而快速计算蒸发蒸腾量的场合比较适用。
然而，相对湿度法忽略了其他因素对蒸发蒸腾的影响，如风速、土壤含水量等，因此准确度较低。
Pan蒸发计法是通过将一个特定形状和大小的蒸发器（通常为圆柱形金属容器）放置在土壤或作物周围，通过测量容器中蒸发的水量来计算蒸发蒸腾量。
该方法可校正大气条件，准确度较高，适用于中国大部分地区的作物蒸发蒸腾量的测定。
但Pan蒸发计的结构、材料和操作都会对结果产生一定的影响，需要根据当地实际情况进行调整。
综上所述，不同的作物蒸发蒸腾量计算方法在准确性、操作便捷性和成本等方面存在差异。
在实际应用中，需要根据具体的需要和实际情况选择合适的方法，或结合多种方法共同使用，以提高计算结果的准确性和可靠性。
此外，随着技术的不断发展，新的计算方法也在不断涌现，有望进一步提高作物蒸发蒸腾量的测定精度。
作物蒸发蒸腾量计算公式
作物蒸发蒸腾量计算公式一、采用彭曼一蒙蒂斯(Penma —Monteith )法计算参考作物蒸发蒸腾量(ET 0) 1、彭曼一蒙蒂斯(Penman —Monteith)公式彭曼一蒙蒂斯(Pen man — Mo nteith)公式是联合国粮农组织(FAO, 1998) 提出的最新修正彭曼公式，并已被广泛应用且已证实具有较高精度及可使用性。
P-M 公式对参考作物的蒸发蒸腾量定义如下： 参考作物的蒸发蒸腾量为一种假想 的参考作物冠层的蒸发蒸腾速率，假想作物的高度为0.12m ，固定的叶面阻力为70s/m,反射率为0.23,非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全覆盖 地面且不缺水的绿色草地蒸发蒸腾量。
Penma ——Monteith 公式：” 9000.408.：(出-G)〒 ^UzG-ed) △ +丫(1 +0.34U 2)式中 ET 0——参考作物蒸发蒸腾量，mm/d;.：一一温度~饱和水汽压关系曲线在T 处的切线斜率，kPa T -1;4098 €a2(T 237.3)T ——平均气温，C e a 饱和水汽压，kpa ；ea= 0.611 ex)I37r3(3)R n ——净辐射，MJ/ (m 2d);R n 二 R ns - R nl( 4)R ns ——净短波辐射，MJ/ (m 2 d); R ni 一一净长波辐射，MJ/ (m d);R ns =0.77(0.25 0.5n/N)R a( 5) n 一一实际日照时数，h; N 最大可能日照时数，h;ET 。
(1)(2)Ws --- 日照时数角，rad;W s = arccos(-tan‘- tan、) (7) 书一一地理纬度，rad；S --- 日倾角，rad;、• = 0.409 sin(0.0172J -1.39)J――日序数(元月1日为1,逐日累加)；R a――大气边缘太阳辐射，MJ/(m2d);R a = 37.6 d r(W s sin'- sin 心丄cos'- cos、dr——日地相对距离;d r =1 0.033cos(2n J)365R n i =2.45"0' (0.9n/N +0.1) (0.34 — 0.14庙)，(T； +T k：)ed -- 实际水汽压，kpa；e d (Tmin) ed(Tmax) 1 RHmax1 RHmint ea(Tmin)贡■严(Tmax)贡(8)(9)(10)(11)(12)RH max 日最大相对湿度，％；T min—日最低气温；°ce a(T mi n) T m in时饱和水汽压，e d(T min) T m in时实际水汽压，kpa，可将T min代入(3)式求得; kpa；T max—日最高气温，ce a(T max)— -一T max时饱和水汽kpa，可将T max代入(3)式求得;e d(T max) - T m ax时实际水汽压，若资料不符合(12)式要求或计算较长时段ET0，也可采用下式计算kpa；I 50 亠50 〕e dHmean/!e而航二RH mean—-一平均相对湿度，％;RHRH max RH minmea ne d，即(13)(14)在最低气温等于或十分接近露点温度时，也可采用下式计算e d ,即T ks ――最高绝对温度，K ； T kn ---- 最低绝对温度，K ；T ks 二 T max 273 （ 16）T kn 二 T min • 273 （ 17）G —— 土壤热通量，MJ/ （m 2 d ）; 对于逐日估算ET 0，则第d 日土壤热通量为G =0.38亿-T d 」） （18）对于分月估算ET 0，则第m 月土壤热通量为：G =0.14（T m -T m 」）（19）T d 、T d-1――分别为第d 、d-1日气温，C ；T m 、T m-1——分别为第m 、m-1日气温，C ； 丫 湿度表常数，kpa C -1;e d =0.611exp= 0.00163P/ ■P --- 气压，kpa ；P =101.3(293-0.0065Z2935.26Z ――计算地点海拔高程，m ；1入 --- 潜热，MJ ・kg -;■二 2.501 -(2.361 10 冷 TU2 -- 2m 高处风速，m/s ；U 2 =4.87 U h /ln(67.8h -5.42)(20)(21)(35)(36) 17.27T min T min -237.3h 风标高度，m； u h 实际风速，m/s。
几种常用净辐射计算方法在黄淮海平原应用的评价_任鸿瑞
摘 要: Pe nman修正式和 F AO Penman-M o nteith公式是 利用气象资料计算参考作物蒸 散量方法中应用最 广泛的。 这些公 式中净辐射是根据温度、日照时数、 湿度以及一些当地的参数来计算的。用实测数据评价净辐射计算方法的研究还很少。该文 作者利用中国科 学院禹城综合试验站 实测数据对两个公 式中净辐射计算方 法在黄淮海平原的 应用进行了评 价。 在 Pe nman 修正式中 ,别尔良德法、彭曼法、布朗特 法和邓根云法是常用的净长波辐射计算方法。结果表明: 在 Penman修正式净辐射公式 中 ,采用别尔良德净长波计算方法误差最小 ,而且与 F AO Penma n-M onteith 公式中净辐射计算精度 一致 ,但都 存在相对误差 在 11～ 1月 份比其他月份偏大的现象。 进一步建立了适合本地区的用总辐射推算净辐射的经验公式。 关键字: 净辐射 ; Penman修正式 ; F AO Penma n-M o nteith公式 ; 参考作物蒸散量 中图分类号: P422. 2 文献标识码: A 文 章编号: 1002-6819( 2006) 05-0140-07
Rnl = e ( 0. 9n /N + 0. 1) ( 0. 39 - 0. 058
ed )
4
Tk
( 3)
( 2) 彭曼法 [3 ]
ET0计算中Angstram-Prescott系数的取值
摘
要 ： 用鸟鲁木 齐、 利 银川等全 国 １３个气 象台站点 ５ ０ ５ａ的气 象资料 ， 究 了Ａ ｇｔｉ Ｐｅｃｔ 系数在不 同时间尺度 的 研 ｎｓ ￣ ｒｓｏｔ ｒｍ—
取值方 法及 其误 差对参考作物 蒸发 蒸腾 量计 算结果的影响 ， 并与 国际粮农组 织推 荐值估 算的结 果进行 了对 比。结果表 明： 可以用 当地拟合 ｈ ｇｔ ｍ—ｒｓｏｔ ｎｓ ａ Ｐｅｃｔ 系数的全年均值 来计 算参考作物 蒸发 蒸腾量 ； 用国际粮农组 织推荐值估 算 的选 ｒ 利
取 站点的 太阳辐射和 参考作物蒸发蒸腾量 的全年 最大相对误差分别为 １％和 １％ ， 荐值估算的太 阳辐射 和参考作 物 １ ３ 推
蒸 发 蒸 腾 量 的误 差 与 Ａ ｇｔ ｍ—ｒｓｏ ｎ ｓ ａ Ｐｅｃｔ ｒ ｔ系数 的误 差 不 成 比例 。
关 键 词 ： ｎｓ ａ Ｐｅｃｔ系数 ；参考作物 蒸发 蒸腾 量 ；Ｐｎ ａ ． ｎ ｉ ；太 阳辐射 ｈ ｇｔ ｍ—ｒｓｏ ｒ ｔ ｅｍ ｎＭｏｔ ｔ ｅｈ
，
ｃｅｆ ｉ ｔ ｆ ｇ ｔ ｍ—ｒｓ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｎ ｖ ｌｅ ｉ ｅｅ ｔ ｉ ｅｓ ａ ｓａ ｄｉ ｅｕｔ ｅ ｏ ｎｅ ａ ｏｒｎｐｒｔ ｎ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｉ ｗｉ ｈ ｅ ｏ ｆｃｅ ｓ ａ Ｐ ｅｃ ｔ ｄｃ ｅ ｉ ｔ ａ ｄ ｉ ｄｆ ｒｎ ｍ ｃ ｅ ｎ ｓ ｓ ｌ ｒ ｒ ｖ ｐ ｔ ｓｉ ｉ ｉ ｎ ｏ Ａｎ ｒ ａ ｉ ｅ ｕ ｎ ｔ ｌ ｔｒ ｓ ｒ ｏ ａ ａｏ ｎ ｏ ａ ｅ ｔ ｔ ｔ ｅ ｒ ． ｈ
，
ｓ ｉｓ ｅ ｔ ｔ ｄ ｂ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｓｉ ｅ ｙ ｔ ｅ ｒ ｃ ｍｍｅ ｄ ｄ ｖ ｕ ｆＦ ｍａ ｎ ｅ ａ ｅｏ ＡＯ．Ｔｈ ｅ ｕ ｓ ｉ ｄ ｃ ｔ ｈ ｔ ｏ ａ ｅ ｒ ｖ ｒ ｇ ｄ ｖ ｌ ｅ ｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ｔ ｓｉ ｔ ｈ ｅ ｅ ｅ ｃ ｖ ｐ ． ｌ ｅｒ ｓ ｈ ｎ ｉａ ｅ ｔ ａ ｃ ｙ ａ ｌ ａ ｅ ａ ｅ ａｕ ａ ｅｕ ｅ ｏ ｅ ｔ ｌ ｌ ｙ ｍａｅ ｔ ｅ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｅ ａ ｏ ｔａ ｓ ｉａ ｉｎ，ｃ ｍｐ ｒｄ ｗｉ ｈ ｅ ｕ ｔ ｓｉ ｔｄ ｂ ｈ ｅ ｏ ｒｎ ｐｒｔ ｏ ｏ ａ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｅ ｔｍａ ｅ ｙ ｔ ｅ ｒ ｃ ｍｍｅ ｄ ｄ ｖ ｌ ｅ ｏ ＡＯ，ｔ ｘ ｍｕ ｙ ａ ｌ ｅａ ｉ ｅ ｅ ｏ ｆｒ ｄ ａｉ ｎ ａ ｄ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｈ ｓ ｎ ｅ ａ ｕ ｆＦ ｈｅ ｍａ ｉ ｍ ｅ ｒ ｒ ｌ ｔ ｒ ｒ ｏ ａ ｉｔ ｎ ｅ ｅ ｅ ｃ ｙ ｖ ｏ ｅ ａ ｏｒｎ ｐｒｔ ｎ ｉ １ ％ ａ ｄ １ ｖ ｐ ｔａ ｓ ｉａｉ ｓ ｏ １ ｎ ３％ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅ ｙ．ｗｈ ｃ ａ ｓｔ ａ ｈ ｅａ ｉｅ ｅｒ ｒ ｏ ａ ｉ ｔ ｎ ａ ｄ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｅ ａ ｏｒ ｎ ｐ ｒ ｔ ｎ ｉ ｉｐ ｏ ｏ ｔｏ ｅｐ ｃｉ ｌ ｖ ｉｈ ｍｅ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ｒ ｌｔｖ ｒｏ ｆｒ ｄ ａ ｉ ｎ ｅ ｅ ｅ ｃ ｖ ｐ ｔａ ｓ ｉ ｉ ｓ ｄ ｓ ｒ ｐ ｒｉｎ ｏ ａｏ
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1. 1 净辐射计算方法
本课题得到国家重点实验室开放基金〔项目编号：2006411211)的资助。
-1-
表 1 不同辐射参数计算方法
Table 1 the computational methods of different radiation parameters
R = (K + K )R K = 0.35 − 0.33K
so
B
Da
D
B
KB
=
0.98
exp[
−0.00146 Kt sin φ
p
−
0.091(
W sin φ
)0.25
]
K = 0.18 + 0.82K
D
B
方法 8:
Harrington,G.J.和
Rso
Stahl K M (1985) [2]
方法 9: Harrington,G.J. 和 Stahl,K.M.(1985) [2]
净辐射计算方法对参考作物蒸发蒸腾量计算值的影 响
张莉 1，2，3，彭世彰 1，2 ，罗玉峰 1，丁加丽 1，3，徐俊增 1，3
1. 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京（210098） 2. 河海大学节水研究所，南京（210098）
3. 河海大学农业工程学院，南京（210098） E-mail：lvshu99@
方法 3
25
-9
Ra
方法 4
32.16 19.6
方法 5
32.51 21.1
7.31 2.6
126.4 9.03 9.75 -1.1
26.3
7.31 2.6
32.4 126.4 9.03 9.75 -1.1
26
84.4 5.81 9.07 3.4
41
7.31 2.6
43.9 53.7 20.89 5.44 -6.8
(δ
) Sin
(ω
s
)]
Rn = Rns − Rnl
Rs
= (as
+ bs
n N
)Ra
Rso = (0.75+ 2×10−5 Z)Ra
Rn = (−0.09Tmax ) + (0.203Tmin ) − (0.101RHmean )s + (0.687Rs ) + 3.97
R = (KT )R (TD)0.5 TD = T − T KT = 0.2( P )0.5
参考作物蒸发蒸腾量(ET0)作为作物蒸腾蒸发量计算的关键因子，对实时灌溉预报和农 田水分管理有重要意义。由于 Penman-Monteith(PM)公式的适用性比较好，联合国粮农组织 (FAO)于 1994 年对参考作物蒸腾蒸发量进行了重新定义，推荐采用 FAO-56 Penman-Monteith 公式（FAO-56PM）进行参考作物蒸发蒸腾量的计算[1] 。计算参考作物蒸发蒸腾量所需参数 较多，许多研究者针对不同参数对参考作物蒸发蒸腾量的影响进行研究，结果均表明净辐射 值对 ET0 值影响很大[2] 、[3]。Saxton（1975）的研究结果显示净辐射每波动 100%会使 ET0 改 变 50-90%，Meyer et al.(1989)采用在气象数据的基础上增加随机和系统误差的方法来分析误 差对采用 Penman 公式计算 ET0 的影响，结果表明相对湿度误差和太阳辐射产生的误差对 ET0 计算结果影响最大[4] 。由于净辐射观测要求较高，许多地区没有净辐射实测值，因此净辐 射计算成为计算 ET0 的关键。虽然 FAO-56PM 公式提出了标准计算方法，但所需参数多， 计算较繁。国外有许多净辐射的计算方法，需要的参数各异，繁简程度也不同，如何评价这 些方法的净辐射计算结果对 ET0 的影响对净辐射计算方法研究具有重要的意义。目前，我国 涉及该方面的研究很少。为研究不同辐射参数计算方法对净辐射及 ET0 计算结果的影响，本 文以 FAO-56PM 公式计算得净辐射及 ET0 为标准，与不同于 FAO-56 公式净辐射参数计算方 法所得净辐射及 ET0 进行比较，分析不同辐射参数计算方法对净辐射及 ET0 计算结果所产生 的影响，以寻求较实用的净辐射参数计算方法。
100
80
60
40
20
0 -100 -80 -60 -40 -2-020 0 20 40 60 80 100
-40 y = 1.1872x + 2E-15
-60
R2 = 1
-80
-100
Ra波动值/%
100
80
60
40
20
0 -100 -80 -60 -40 -20-20 0
20 40 60 80 100
1. 3 参数统计
N Cs ,i −Ct ,i
MRE = Σi=1 Cs,i N
； RMSE =
N
iΣ=1(Cs,i − Ct,i )2 N −1
其中， MRE为日相对误差平均值，%；RMSE为均方误差，mm•d-1；Cs,i为FAO56-PM法计算 ET0值，mm•d-1；Ct,i为其他方法计算ET0值，mm•d-1。本文采用SPSS12.0软件处理数据。
Ra
方法 4: Allen et al.(1989)[7]
Ra
方法 5: Irmak et al.(2003b) [8]
Ra
方法 6: Allen(1996)[1]
Rso
方法 7: Allen(1996) [1]
Rso
Ra
=
24
( 60 ) π
G
sc
d
r
[ω
s
Sin
(ϕ
) Sin
(δ
)
+
Cos
(ϕ
)Cos
-40 y = 0.7015x - 2E-15
-60
R2 = 1
-80
-100
Rn波动值/%
图 1 Ra 波动对 Rn 产生的影响分析
图 2 Rn 波动对 ET0 产生的影响分析
表 2 不同辐射计算公式净辐射计算结果与 FAO56-PM 净辐射计算结果比较及统计分析
Table 2 Comparison and statistical analysis of results of Ra of different radiation formula and FAO56-PM formula
辐射
方法
参数值/MJ·m-2·d-1
MRE RMSE 净辐射值/MJ·m-2·d-1 MRE RMSE
参数
平均 最小值 最大值
平均 最小值 最大值
Rn
FAO-56 公式 方法 1
FAO-56 公式 11.62 2.1
Rs
方法 1
19.3 6.5
方法 2
15.61 5.2
FAO-56 公式 31.98 20.8
-2-
2. 结果与分析
2. 1 辐射参数计算对净辐射结果的影响
表 1 中方法 5、7 辐射参数计算结果与 FAO-56PM 公式辐射参数结果较一致，日相对误 差平均值分别为 6.5%、14.9%，均小于 20% ，均方误差分别为 2.24 mm·d-1、4.59mm·d-1， 均小于 5 mm·d-1。其净辐射计算结果与 FAO-56PM 公式净辐射计算结果也较一致，日相对 误差平均值分别为 6.7%、0.59%，均方误差分别为 5.6 mm·d-1、0.5mm·d-1。其他计算方法辐 射参数和净辐射计算结果与 FAO-56 公式结果均有相差，见表 2。由表 2 中数据可以看出， 各辐射参数计算结果对净辐射计算结果的影响不同，Ra（大气边缘太阳辐射）计算所引起的 误差会使净辐射计算结果误差程增大的趋势。进一步对净辐射计算所涉及的各辐射参数项进 行敏感性分析，Ra 的计算结果对净辐射计算结果的影响最大，Ra 每波动 10%会使净辐射波 动 11.87%左右，见图 1。其它辐射参数所产生的影响均小于 Ra。Rs（短波辐射）每波动 10% 会使净辐射波动 6.4%左右；Rso 每波动 10%会使净辐射波动 3%-5%，Rso（净空太阳辐射） 波动越大，影响越小。
摘 要：净辐射是参考作物蒸发蒸腾量计算所不可缺少的重要参数。、采用不同辐射参数计算 方法，会对净辐射计算结果乃至参考作物蒸发蒸腾量产生很大的影响。论文采用 FAO-56PM 公式、Kotsopoulos 和 Babajimopoulos(1997)、Hargreaves,G(1985)、Kreider, J(1979)、Allen et al.(1989)、Irmak et al.(2003b)、Allen(1996)、Harrington,G.J.和 Stahl,K.M.(1985) 计算公式， 将不同方法所得净辐射和参考作物蒸发蒸腾量计算结果进行了比较。结果表明，不同辐射参 数计算值对净辐射的计算结果影响不同，Ra（大气边缘辐射）计算结果对 Rn 境辐射）影响 很大，Irmak et al.(2003b)、Allen(1996)、Harrington,G.J.和 Stahl,K.M. (1985) 方法所得净辐射 与 FAO-56PM 结果较一致。进一步以不同方法所得净辐射代入 FAO-56PM 公式计算日参考 作物蒸发蒸腾量。Irmak et al.(2003b)、Allen(1996)方法值与 FAO-56PM 公式计算值较一致。 敏感性分析表明：净辐射值波动 100%，ET0 值波动在 70%左右，净辐射值对 ET0 值的影响 很大。在中亚热带低丘岗地区估算 ET0 时，可考虑用 Irmak et al.(2003b)、Allen(1996)方法来 估算净辐射。 关键词：参考作物蒸发蒸腾量，FAO-56PM 公式，净辐射，辐射参数
分析表明，不同辐射参数计算方法辐射参数计算结果与 FAO-56PM 公式所得结果均有 相差，方法 5、7 计算结果与 FAO-56PM 公式所得结果趋于一致。不同辐射参数计算方法对 净辐射计算结果的影响有所不同，Ra 的计算结果对净辐射计算结果的影响很大，影响程度：