蒸發(fā)與降水的觀測(cè)

1、降水、積雪和蒸發(fā)的測(cè)量降水、積雪和蒸發(fā)的測(cè)量9.1 概述概述9.2 降水的觀測(cè)降水的觀測(cè)9.3 雪深和雪壓的觀測(cè)雪深和雪壓的觀測(cè)9.4 蒸發(fā)的觀測(cè)蒸發(fā)的觀測(cè)9.5 復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題9.1 概述概述降水、蒸發(fā)觀測(cè)的意義：降水、蒸發(fā)觀測(cè)的意義： 云中的水分以液態(tài)水或固態(tài)水下降到達(dá)地面，云中的水分以液態(tài)水或固態(tài)水下降到達(dá)地面，成為陸上水分的主要來源，同時(shí)地上的水分成為陸上水分的主要來源，同時(shí)地上的水分又以蒸發(fā)又以蒸發(fā)(蒸騰蒸騰)的形式進(jìn)入大氣，這種水分循的形式進(jìn)入大氣，這種水分循環(huán)對(duì)人類的生產(chǎn)、生活有著極為密切的關(guān)系。環(huán)對(duì)人類的生產(chǎn)、生活有著極為密切的關(guān)系。 降水指從天空降落到地面上的液態(tài)降水指

2、從天空降落到地面上的液態(tài)或固態(tài)（融化后）的水。雨、冰雹、或固態(tài)（融化后）的水。雨、冰雹、雪、露、霧凇、白霜等。雪、露、霧凇、白霜等。9.2 9.2 降水的觀測(cè)降水的觀測(cè)一、要素：一、要素：降水量、降水時(shí)數(shù)、降水強(qiáng)度降水量、降水時(shí)數(shù)、降水強(qiáng)度 1.降水量降水量：指某一段時(shí)間內(nèi)降落在地面上未經(jīng)蒸：指某一段時(shí)間內(nèi)降落在地面上未經(jīng)蒸發(fā)、滲透或流失的液態(tài)或固態(tài)降水，在水平面發(fā)、滲透或流失的液態(tài)或固態(tài)降水，在水平面上的積累深度，單位為上的積累深度，單位為mm，取一位小數(shù)，氣象，取一位小數(shù)，氣象站觀測(cè)每分鐘、時(shí)、日降水量。站觀測(cè)每分鐘、時(shí)、日降水量。2.降水強(qiáng)度降水強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的降水量，以：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的

3、降水量，以mm/h為單為單 位，通常測(cè)定位，通常測(cè)定5分鐘、分鐘、10分鐘和分鐘和1小時(shí)內(nèi)的最大小時(shí)內(nèi)的最大降水量。降水量。3.降水時(shí)數(shù)降水時(shí)數(shù)：降水持續(xù)的時(shí)間，以：降水持續(xù)的時(shí)間，以h,min為單位。為單位。 降水強(qiáng)度的劃分降水強(qiáng)度的劃分 降雨等級(jí)降雨等級(jí)小雨小雨 中雨中雨 大雨大雨 暴雨暴雨 大暴雨大暴雨特大暴雨特大暴雨降降雨雨強(qiáng)強(qiáng)度度mm/24h1010.024.925.049.950.099.9100.0199.9200.0mm/1h2.52.68.08.115.916.0 降雪等級(jí)降雪等級(jí) 小雪小雪中雪中雪大雪大雪強(qiáng)度強(qiáng)度mm/hmm/h2.52.52.6-4.92.6-4.95.0

4、5.0水平能見度水平能見度m m1000100050010005001000 500”,”,如如20.020.0。 如結(jié)冰期有風(fēng)沙，在觀測(cè)時(shí)，應(yīng)先將冰面上積存的如結(jié)冰期有風(fēng)沙，在觀測(cè)時(shí)，應(yīng)先將冰面上積存的塵沙清掃出去，然后秤重。塵沙清掃出去，然后秤重。 沒有沒有E601BE601B型蒸發(fā)器的氣象站，全年使用小型蒸發(fā)型蒸發(fā)器的氣象站，全年使用小型蒸發(fā)器進(jìn)行觀測(cè)；有器進(jìn)行觀測(cè)；有E601BE601B型蒸發(fā)器的，且冬季結(jié)冰期較型蒸發(fā)器的，且冬季結(jié)冰期較長(zhǎng)的氣象站，停止長(zhǎng)的氣象站，停止E601BE601B型觀測(cè)，用小型蒸發(fā)器進(jìn)行型觀測(cè)，用小型蒸發(fā)器進(jìn)行冰面蒸發(fā)量觀測(cè)，用秤量法測(cè)量。二種儀器替換時(shí)間冰面

5、蒸發(fā)量觀測(cè)，用秤量法測(cè)量。二種儀器替換時(shí)間應(yīng)選在結(jié)冰開始和化冰季節(jié)的月末應(yīng)選在結(jié)冰開始和化冰季節(jié)的月末2020時(shí)觀測(cè)后進(jìn)行。時(shí)觀測(cè)后進(jìn)行。E601BE601B型和小型蒸發(fā)器測(cè)得的蒸發(fā)量分別記在型和小型蒸發(fā)器測(cè)得的蒸發(fā)量分別記在“大型大型”與與“小型小型”欄內(nèi)。欄內(nèi)。2、E601蒸發(fā)器蒸發(fā)器 圖示圖示 主要由：蒸發(fā)桶、水圈、溢流桶、測(cè)針組成；主要由：蒸發(fā)桶、水圈、溢流桶、測(cè)針組成； 蒸發(fā)桶器口面積為蒸發(fā)桶器口面積為3000cm。在桶壁上。在桶壁上開有溢流孔，用膠管與溢流桶相連，以承開有溢流孔，用膠管與溢流桶相連，以承接因降水從蒸發(fā)桶內(nèi)溢出的水量。桶涂成接因降水從蒸發(fā)桶內(nèi)溢出的水量。桶涂成白色，以

6、減少太陽輻射。水圈是裝置在蒸白色，以減少太陽輻射。水圈是裝置在蒸發(fā)桶外圍的套，用以減少太陽輻射及濺水發(fā)桶外圍的套，用以減少太陽輻射及濺水對(duì)蒸發(fā)的影響。測(cè)針用于測(cè)量蒸發(fā)器內(nèi)的對(duì)蒸發(fā)的影響。測(cè)針用于測(cè)量蒸發(fā)器內(nèi)的水面高度。水面高度。 觀測(cè)和記錄觀測(cè)和記錄 每日每日20時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)時(shí)先調(diào)整測(cè)針針尖與水時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)時(shí)先調(diào)整測(cè)針針尖與水面恰好相接，然后從游標(biāo)尺上讀出水面高度。如面恰好相接，然后從游標(biāo)尺上讀出水面高度。如果由于調(diào)整過度，使針尖伸入到水面之下，此時(shí)果由于調(diào)整過度，使針尖伸入到水面之下，此時(shí)必須將針尖退出水面，重新調(diào)好后始能讀數(shù)。必須將針尖退出水面，重新調(diào)好后始能讀數(shù)。 蒸發(fā)量蒸發(fā)量=

7、前一日水面高度前一日水面高度+降水量降水量(以雨量器觀測(cè)值為以雨量器觀測(cè)值為準(zhǔn)準(zhǔn))-測(cè)量時(shí)水面高度測(cè)量時(shí)水面高度 觀測(cè)和記錄觀測(cè)和記錄 觀測(cè)后檢查蒸發(fā)桶內(nèi)的水面高度，如水面過低或觀測(cè)后檢查蒸發(fā)桶內(nèi)的水面高度，如水面過低或過高，應(yīng)加水或汲水，使水面高度合適。每次水過高，應(yīng)加水或汲水，使水面高度合適。每次水面調(diào)整后，應(yīng)測(cè)量水面高度值，記入觀測(cè)簿次日面調(diào)整后，應(yīng)測(cè)量水面高度值，記入觀測(cè)簿次日蒸發(fā)量的蒸發(fā)量的“原量原量”欄，作為次日觀測(cè)器內(nèi)水面高欄，作為次日觀測(cè)器內(nèi)水面高度的起算點(diǎn)。如因降水，蒸發(fā)器內(nèi)有水流入溢流度的起算點(diǎn)。如因降水，蒸發(fā)器內(nèi)有水流入溢流桶時(shí)，應(yīng)測(cè)出其量桶時(shí)，應(yīng)測(cè)出其量(使用量尺或使用

8、量尺或3000cm2口面積口面積的專用量杯；如使用其它量杯或臺(tái)秤，則須換算的專用量杯；如使用其它量杯或臺(tái)秤，則須換算成相當(dāng)于成相當(dāng)于3000cm2口面積的量值口面積的量值)，并從蒸發(fā)量，并從蒸發(fā)量中減去此值。中減去此值。 觀測(cè)和記錄觀測(cè)和記錄 為使計(jì)算蒸發(fā)量準(zhǔn)確和方便起見，在多雨地區(qū)為使計(jì)算蒸發(fā)量準(zhǔn)確和方便起見，在多雨地區(qū)的氣象站或多雨季節(jié)應(yīng)增設(shè)一個(gè)蒸發(fā)專用的雨的氣象站或多雨季節(jié)應(yīng)增設(shè)一個(gè)蒸發(fā)專用的雨量器。該雨量器只在蒸發(fā)量觀測(cè)的同時(shí)進(jìn)行觀量器。該雨量器只在蒸發(fā)量觀測(cè)的同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。測(cè)。 有強(qiáng)降水時(shí)，通常采取如下措施對(duì)有強(qiáng)降水時(shí)，通常采取如下措施對(duì)E601B型型蒸發(fā)器進(jìn)行觀測(cè)：蒸發(fā)器進(jìn)行觀測(cè)：

9、 降大到暴雨前，先從蒸發(fā)器中取出一定水量，降大到暴雨前，先從蒸發(fā)器中取出一定水量，以免降水時(shí)溢流桶溢出，計(jì)算日蒸發(fā)量時(shí)將這以免降水時(shí)溢流桶溢出，計(jì)算日蒸發(fā)量時(shí)將這部分水量扣除掉部分水量扣除掉。 觀測(cè)和記錄觀測(cè)和記錄 預(yù)計(jì)可能降大到暴雨時(shí)，將蒸發(fā)桶和專用預(yù)計(jì)可能降大到暴雨時(shí)，將蒸發(fā)桶和專用雨量筒同時(shí)蓋?。ㄟ@時(shí)蒸發(fā)量按雨量筒同時(shí)蓋?。ㄟ@時(shí)蒸發(fā)量按“0.0”計(jì)計(jì)算），待雨?；蜣D(zhuǎn)小后，把蒸發(fā)桶和專用算），待雨?；蜣D(zhuǎn)小后，把蒸發(fā)桶和專用雨量筒蓋同時(shí)打開，繼續(xù)進(jìn)行觀測(cè)。雨量筒蓋同時(shí)打開，繼續(xù)進(jìn)行觀測(cè)。 冬季結(jié)冰期很短或偶爾結(jié)冰的地區(qū)，結(jié)冰時(shí)可停冬季結(jié)冰期很短或偶爾結(jié)冰的地區(qū)，結(jié)冰時(shí)可停止觀測(cè)，各該日蒸發(fā)量

10、欄記止觀測(cè)，各該日蒸發(fā)量欄記“B”；待某日結(jié)冰融；待某日結(jié)冰融化后，測(cè)出停測(cè)以來的蒸發(fā)總量，記在該日蒸發(fā)化后，測(cè)出停測(cè)以來的蒸發(fā)總量，記在該日蒸發(fā)量欄內(nèi)。但不得跨月、跨年。當(dāng)月末或年末蒸發(fā)量欄內(nèi)。但不得跨月、跨年。當(dāng)月末或年末蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)有冰蓋時(shí)，應(yīng)沿著器壁將冰蓋敲離，使之器內(nèi)結(jié)有冰蓋時(shí)，應(yīng)沿著器壁將冰蓋敲離，使之呈自由漂浮狀后，仍按非結(jié)冰期的要求，測(cè)定自呈自由漂浮狀后，仍按非結(jié)冰期的要求，測(cè)定自由水面高度。由水面高度。 冬季結(jié)冰期較長(zhǎng)的地區(qū)停止觀測(cè)，整個(gè)結(jié)冰期改冬季結(jié)冰期較長(zhǎng)的地區(qū)停止觀測(cè)，整個(gè)結(jié)冰期改用小型蒸發(fā)器觀測(cè)冰面蒸發(fā)用小型蒸發(fā)器觀測(cè)冰面蒸發(fā) ，但應(yīng)將，但應(yīng)將E-601B型型蒸發(fā)器內(nèi)的

11、水汲凈，以免凍壞。蒸發(fā)器內(nèi)的水汲凈，以免凍壞。3、蒸發(fā)自動(dòng)測(cè)量傳感器、蒸發(fā)自動(dòng)測(cè)量傳感器 圖示圖示該傳感器由超聲波傳感器和不銹鋼該傳感器由超聲波傳感器和不銹鋼圓筒組成。根據(jù)超聲波測(cè)距原理，圓筒組成。根據(jù)超聲波測(cè)距原理，選用高精度超聲波探頭，對(duì)選用高精度超聲波探頭，對(duì)E601B型蒸發(fā)器內(nèi)水面高度變化型蒸發(fā)器內(nèi)水面高度變化進(jìn)行檢測(cè)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。進(jìn)行檢測(cè)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。并配置溫度校正部分，以保證在并配置溫度校正部分，以保證在使用溫度范圍內(nèi)的測(cè)量精度。它使用溫度范圍內(nèi)的測(cè)量精度。它的測(cè)量范圍為的測(cè)量范圍為0-100mm，分辨率，分辨率0.1mm ，測(cè)量準(zhǔn)確度，測(cè)量準(zhǔn)確度1.5%(0+50)。

12、俄羅斯俄羅斯GGI-3000蒸發(fā)器蒸發(fā)器俄羅斯俄羅斯20m2蒸發(fā)池蒸發(fā)池 (國(guó)際參考標(biāo)準(zhǔn)) 4、Lysimeter Lysimeter 蒸散量測(cè)量?jī)x（蒸滲儀）蒸散量測(cè)量?jī)x（蒸滲儀）圖示圖示土壤表面與植被系統(tǒng)的蒸散量的測(cè)量是較復(fù)雜的。土壤表面與植被系統(tǒng)的蒸散量的測(cè)量是較復(fù)雜的。包括土壤表面的蒸發(fā)、植被的蒸騰等，它們與土壤包括土壤表面的蒸發(fā)、植被的蒸騰等，它們與土壤含水量、水的徑流、滲漏及大氣的溫度、濕度和風(fēng)含水量、水的徑流、滲漏及大氣的溫度、濕度和風(fēng)速有關(guān)。速有關(guān)。蒸散量蒸散量=當(dāng)日土柱重量當(dāng)日土柱重量- -前日土柱重量前日土柱重量- -降水量降水量- -澆灌量澆灌量 若降水量若降水量=0=0；

13、澆灌量；澆灌量=0=0蒸散量蒸散量=當(dāng)日土柱重量當(dāng)日土柱重量- - 前日土柱重量前日土柱重量把蒸發(fā)器埋入地中，有助于減少不良邊界的影響，把蒸發(fā)器埋入地中，有助于減少不良邊界的影響，如側(cè)壁上的輻射和大氣與蒸發(fā)器之間的熱交換，如側(cè)壁上的輻射和大氣與蒸發(fā)器之間的熱交換，但也存在不利之處：但也存在不利之處：1、導(dǎo)致蒸發(fā)器內(nèi)聚集更多的雜物，難以消除；、導(dǎo)致蒸發(fā)器內(nèi)聚集更多的雜物，難以消除；2、滲漏不易檢測(cè)與糾正；、滲漏不易檢測(cè)與糾正；3、鄰近蒸發(fā)器的植被高度影響更大；、鄰近蒸發(fā)器的植被高度影響更大；4、在蒸發(fā)器和土壤之間存在明顯的熱交換、在蒸發(fā)器和土壤之間存在明顯的熱交換5、大雨和強(qiáng)風(fēng)可能導(dǎo)致蒸發(fā)器內(nèi)的水濺出，致、大雨和強(qiáng)風(fēng)可能導(dǎo)致蒸發(fā)器內(nèi)的水濺出，致使測(cè)量無效。故蒸發(fā)器內(nèi)的水面高度很重要。使測(cè)量無效。故蒸發(fā)器內(nèi)的水面高度很重要。過高易造成降水濺出，蒸發(fā)量偏高；太低，由過高易造成降水濺出，蒸發(fā)量偏高；太低，由于邊緣的過分屏障，蒸發(fā)量偏低；非常淺，則于邊緣的過分屏障，蒸發(fā)量偏低；非常淺，則增強(qiáng)了水表加熱而使得蒸發(fā)率增大。增強(qiáng)了水表