蒸发的国内外研究进展

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1、蒸发的国内外研究进展小组成员研究内容蒸散发水面蒸发土壤蒸发植物散发流域蒸散发的研究意义认识水量平衡时空变异性的发生规律、原因及控制性因素，从而能对其进行定量预测。陆地淡水资源绝大部分来自于降水，而蒸散发则是降水的主要消耗形式，因此，蒸散发的水文研究意义深远。全球气候变化背景下，准确估算蒸散量及其变化趋势，对理解水文循环规律以及科学管理流域水资源产生重要意义。蒸散发蒸散发的概念及分类蒸散发的影响因素蒸散发的发展状况蒸散发的国内外研究进展区域蒸散的研究方法进展蒸发悖反现象蒸散发的概念及分类概念：蒸散发(ET:Evapotranspiration)表示水分从陆

2、面转化为水蒸气进入大气的所有过程的总和。分类：1.植物的冠层截留蒸发量2.地表截留蒸发量3.植被蒸腾量4.水面蒸发5.土壤蒸发蒸散发的影响因素蒸散发的微观机理：土壤-植被-大气相互作用蒸散发的宏观规律：流域水量平衡和能量平衡。蒸散发的水文过程冠层储水降雨蒸发截留穿透降水径流蒸腾地表径流土壤蒸发下渗土壤水土壤水再分布积雪升华融化蒸散发的发展状况蒸散发的国内外研究进展国外研究进展国内研究进展国外研究现状1802年，Dalton根据空气动力学原理提出计算蒸发公式，首次考虑了风、温度、湿度对蒸发的影响。1926年，Bowen基于地表能量平衡方程提出了波文比法(BR

3、EB:BowenRatioEnergyBalance)。1948年，Penman建立了能量平衡和空气动力学联合蒸散方程。(两个假设：①蒸发面为饱和状态②不考虑表面阻抗)1973年，Monteith对Penman模型修正，得到Penman-monteith模型，把植被看做一个整体，假定作物冠层为一片大叶，作物潜热交换发生在叶面上，得出计算植被覆盖地表的实际蒸散模型——只计算植物蒸腾。国外研究现状1985年，Shuttle-worth和Wallance——系列双层蒸散模型，简称双源模型或S-W模型。遥感原理发展之下：1995年，Nouman在S-W模型基础上建

4、立了平衡双层模型。1973年，Brown和Rosenberg根据能量平衡-作物阻抗原理建立了一个作物阻抗-蒸散模型。国内蒸散发研究现状1981年，傅抱璞针对山区陆地蒸发建立了基于气象资料的蒸散模型。20世纪80年代末，陈镜明改进了Brown和Rosen-berg提出的遥感蒸发(散)模型。20世纪90年代初，中日合作先后进行了遥感的地表参数反演研究和地表能量通量研究。1990年，田国良等用AVHRR数字图像和地面气象站资料估算了作物蒸散量和土壤含水量。国内蒸散发研究现状1994年，陈鸣等用冠、气温度差球的局部地区的蒸散量，进而与卫星红外温度数据相匹配，估算大

5、面积作物的蒸散量。张仁华等对蒸发的一层阻抗模型的空气动力学阻抗提出修正。陈云浩等在建立两种极端条件下的裸土蒸发和全植被覆盖蒸散计算模型基础上，结合植被覆盖度给出了非均匀陆面条件下的区域蒸散发计算方法。国内蒸散发研究现状2004年，郭建茂等利用LANDSAT27ETM+卫星遥感资料，引入反演方法。庞治国等提出基于能量平衡方法的遥感反演蒸散发模型。刘志武等利用遥感技术和SEBAL模型估算干旱区的蒸散量。2005年，李红军等采用landsatETM+SEBAL模型来计算获得相关地面特征参数和日蒸散量。流域ET研究思路区域蒸散的研究方法进展蒸发和蒸散的直接测定——

6、蒸渗仪法传统单点蒸散计算方法：波文比-能量平衡法空气动力学法涡度相关法P-M及修正方法遥感方法SEBAL模型TSEB模型波文比-能量平衡法Bowen(1926)从能量平衡公式出发，提出了计算蒸发的波文比-能量平衡法。波文比b是一个表示能量分布的指数。当认为温度和湿度的湍流交换系数相等时，b可以表示为：其中：T1和T2分别表示高度Z1和Z2处的气温；q1和q2分别为对应高度的比湿。将波文比与能量平衡公式结合起来即为波文比-能量平衡法：空气动力学法下面是计算显热和潜热通量的空气动力学公式：式中：Cp:空气定压比热；rair:湿润空气的密度；1:蒸发潜热，即单位

7、质量的液态水全部蒸发完变为水汽所需消耗的热量(水的蒸发/凝结潜热为2.45×106Jkg-1)CH和CE分别为温度和湿度的湍流交换系数；u:风速；Ts:地表温度；Ta:空气温度；qsatTs:温度为Ts时的饱和比湿；qa:观测高度的比湿空气动力学法若空气接近中性状态，则CH和CE可由以下公式求出：式中：k:vonKarman常数；z:风速与气温的测量高度；d:零平面位移高度；zom、zoh、zoq分别为动量、热量和水分传输粗糙度涡度相关法Swinbank(1955)提出利用涡度相关技术测量温、湿、风的脉动值，从而计算显热和潜热通量。他认为显热和潜热在很大程

8、度上是通过涡度扰动传输的，因此，可以通过建立垂直风速与传输数量上的