水面蒸发尺度效应及其与气象要素关系研究

• 作 者: 硕士
• 机 构: 长安大学
• 出 处: 长安大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 水面蒸发 气象要素 尺度效应 地表水体

西北地区地处内陆，远离海洋，降水稀少，水资源缺乏，蒸发强烈，同时荒漠化和水土流失十分严重，生态环境极其脆弱。水面蒸发是地表水体水量损失的主要因素之一，作为水循环过程中最重要的环节，研究该地区地表水体蒸发的机理及其影响因素，揭示水面蒸发规律过程的机理机制，对于合理开发保护利用水资源具有十分重要的意义。　　本论文以关中盆地为典型研究区，通过原位观测试验，对水面蒸发量、水体剖面温度及气候因素进行观测，获取该地区水面蒸发过程中蒸发量、垂向水温变化和气象要素变化的实测资料，分析水体蒸发过程中水体剖面温度变化特征，揭示其与气像因素之间的关系；并利用不同深度相同面积、不同面积相同深度的蒸发器进行不同水体水温和水体蒸发量观测实验，探讨水体面积和蒸发量之间的定量关系。本文主要从垂向水温、面积对蒸发量的影响两个方面开展研究，取得了以下结论：　　（1）蒸发器中水温存在日分层现象，当蒸发器口径和水深接近时，有水温分层的现象出现，随着水深的加深，水温日振幅逐渐减小，相位滞后也愈加明显,水温分层趋势越加明显。影响水温日分层的主要气象要素是热力因子，即气温和太阳辐射。　　（2）水温最高值出现在7月份，月最高气温超过45摄氏度，月水面最高温度超过39℃；现有的观测中最低水温出现在12月份，水面温度均低于0℃；水温与气温的年际变化趋势相吻合。水温受到气象要素的影响而出现波动，夏季比较明显，水温的日最高值在15~17时出现，日最低温在夜间3~5时出现。水面蒸发过程会改变水面附近的气温，进而影响周围环境，改变局地小气候。　　（3）不同面积水体蒸发量的研究表明：水体面积和蒸发量呈负相关关系，面积每增大1m2，各月蒸发量在0.207mm至2.020mm之间下降。面积对蒸发量的影响不容忽视，故在计算区域内不同面积湖泊蒸发量时，应该将面积效应考虑在内。　　（4）对比不同面积蒸发器蒸发量和 E601型国家标准蒸发器蒸发量发现，2.89m2、4.84m2、10.24m2蒸发器蒸发量最大值出现在7月份，20.25m2蒸发器中蒸发量最大值出现在8月份，E601型国家标准蒸发器中6、7、8月份蒸发量均较大。2.89m2、4.84m2、10.24m2、20.25m2蒸发器蒸发量和 E601型国家标准蒸发器蒸发量的非冰期折算系数分别是0.245、0.219、0.201、0.105。