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從地域分布看,蒸發(fā)皿蒸發(fā)量顯著上升只集中在少部分地區(qū),如大興安嶺北部和北山地區(qū);下降幅度大的地區(qū)則集中在東部、西北北部和南部及西藏南部。
申雙和通過對彭曼公式中能量平衡項(xiàng)和空氣動力項(xiàng)進(jìn)行分析后認(rèn)為,東部蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的下降主要是因?yàn)樘峁┱舭l(fā)的能量顯著減少,而西部地區(qū)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的下降主要是供蒸發(fā)的動力下降所致。就氣象因子而言,他認(rèn)為,風(fēng)弱的時候,氣流慢,蒸發(fā)面的水汽就不易被帶到大氣中,而日照減少時,蒸發(fā)面接受的能量少,水分子動能減弱,水汽擴(kuò)散也就減慢,這樣,蒸發(fā)皿的蒸發(fā)量就減小。
因此,他提出:造成蒸發(fā)皿蒸發(fā)量下降的主要原因?yàn)轱L(fēng)速和日照時數(shù)的下降。“小興安嶺之所以蒸發(fā)皿蒸發(fā)量增大,主要就是由于這個地區(qū)氣溫顯著升高,同時日照、風(fēng)速沒有明顯減弱。”他用了一個反例來說明。
之后,他又通過對各氣象因子進(jìn)行趨勢分析和相關(guān)分析,進(jìn)一步證明了這一結(jié)論
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我國大部地區(qū)蒸發(fā)量下降”這一事實(shí)會對水循環(huán)和農(nóng)林業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生什么影響?申雙和解釋道,我國大部地區(qū)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量減小,已經(jīng)可以排除是氣溫下降、地面蒸發(fā)量增加和空氣增濕的影響結(jié)果,而應(yīng)該歸因于日照減少、風(fēng)速減弱。因此,蒸發(fā)皿蒸發(fā)量下降可能會對水循環(huán)的分量產(chǎn)生一定影響,例如地面蒸發(fā)量減小、大氣水汽輸送減弱,同時降水也會發(fā)生相應(yīng)的變化。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言,會導(dǎo)致農(nóng)田蒸散減弱、作物水分利用效率增大,并在一定程度上緩解干旱。另外,我國東北地區(qū)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量有一定的增加,加上氣溫顯著升高,一方面可以擴(kuò)大農(nóng)業(yè)種植區(qū)域,提高作物產(chǎn)量和森林固碳及木材蓄積量;另一方面,由于水分消耗增大,可能對當(dāng)?shù)厮h(huán)和水資源分布產(chǎn)生一定的影響。蒸發(fā)量說明該地的水分支出狀況。然而,由于蒸發(fā)器本身及其周圍空氣的動力和熱力條件與天然水體有所不同,蒸發(fā)器測得的蒸發(fā)量要比湖泊、水庫等實(shí)際水體的蒸發(fā)量大。因此,蒸發(fā)器的觀測值必須乘一個折減系數(shù)(一般為0.7—0.8)后,才能作為天然水體的蒸發(fā)量。蒸發(fā)量的空間變化,受氣溫、海陸、降水量諸因素的影響。緯度愈低,氣溫愈高,蒸發(fā)能力愈強(qiáng),蒸發(fā)量也就大;在溫度相同條件下,海洋上的蒸發(fā)量大于大陸,并有自沿海向內(nèi)陸顯著減少的趨勢;一般說來,降水量多的地方蒸發(fā)量也大,反之,蒸發(fā)量小。某地是濕潤還是干旱,要看該地濕潤系數(shù)K,其公式為K=P/E式中P為降水量,E為蒸發(fā)量。K大于等于1時,表明水分收入大于或等于支出,屬于濕潤狀況;K小于1時,反映水分收入不夠支出,屬于半濕潤、半干旱或干旱。K大小,對自然景觀結(jié)構(gòu)特征的形成有深刻的影響。
氣象站測量蒸發(fā)量的方法簡單易行。如果把每天測量蒸發(fā)量加起來就得到了全年的蒸發(fā)量。全國各地的氣象站都這么做。我們也就知道了全國各地的全年蒸發(fā)量了。但這種方法有缺點(diǎn):它不能*代表自然界真的蒸發(fā)量,有時它偏差非常大。蒸發(fā)皿的直徑太小造成蒸發(fā)量偏大。另外自然的下墊面有的干有的濕,還有沼澤、農(nóng)田、湖泊或者海洋。這些不同的下墊面的實(shí)際蒸發(fā)量顯然各不相同。
為了研究不同的自然情況下的蒸發(fā)量,人們還選用直徑更大的蒸發(fā)皿或者測量土壤的蒸發(fā)量、水面的蒸發(fā)量,農(nóng)田蒸發(fā)量甚至葉面的蒸發(fā)量。這些測量蒸發(fā)的方法技術(shù)比較復(fù)雜,成本比較高,只有少數(shù)的試驗(yàn)站可以進(jìn)行。另外,還研究了一些公式也可以間接計(jì)算蒸發(fā)量。大型蒸發(fā)桶是一個器口面積為0.3平方米的圓柱形桶,桶底中心裝一直管,直管上端裝有測針座和水面指示針,桶體埋入地中,桶口略高于地面。每天20時觀測,將測針插入測針座,讀取水面高度,根據(jù)每天水位變化與降水量計(jì)算蒸發(fā)量。蒸發(fā)皿的規(guī)格大都和雨量筒一樣,也是20厘米直徑的圓形器皿,皿口上沿也高出地面70厘米。蒸發(fā)皿深10厘米。正是因?yàn)樗暮穸刃∮谥睆讲欧Q為皿。每天向蒸發(fā)皿中加進(jìn)2厘米深的水層,晚上把余水倒進(jìn)量杯,量出剩余水深。把20厘米減去剩余水深就是當(dāng)天的蒸發(fā)量。如果當(dāng)天有雨,余水中還要扣除當(dāng)天的降水量。這就是蒸發(fā)皿的直徑和離地面高度都要和雨量筒*的原因。否則,兩者就不能簡單相減。