潜在蒸发量 ,即参考作物蒸发蒸腾量 ,也称可能蒸发量或大气蒸发能力。潜在蒸发量必须具备 2个条件 :一是土壤水分能充分供给 ,使蒸发蒸腾不因水分减少而减少 ;二是有较大范围的同类作物覆盖。通常 ,人们将充分供水、生长着短绿草条件下测量的蒸发蒸腾量 ,称为潜在蒸发量 ,记为 ET0 。潜在蒸发量是蒸发量计算中应用最广泛的 1个参数 ,它是计算实际蒸发量的基础。利用新疆地矿局昌吉地下水均衡试验场 1 991～ 1 997年观测资料 ,分析内陆干旱区潜在蒸发量的一般规律。1 潜在蒸发量的计算我们利用 1 991～ 1 997年的气象观测资料 ,完成了同期潜在蒸发量的计算工作。计算中应用了修正的彭曼 ( H.L.Penman)公式 ,即Et=P0P.Δγ 0 .75 QA a + bnN -σT4 K 0 .5 6- 0 .0 79ea .0 .1 + 0 .9nN + 0 .2 6( ex - ea) ( 1 + Cu2 ) P0P.Δγ + 1 .0 ( 1 )式中 :P0 ,P分别为海平面标准大气压和计算地点的实际大气压 ( h Pa) ;Δ为饱和水气压—温度曲线上的斜率 ( h Pa/℃ ) ;γ为湿度计常数 ;n,N分别为实际日照时数和理论日照时数 ( h) ;σ为斯蒂芬波尔兹曼常数 ;C为风速修正系数 ;u2 为地面以上 2 m高处风速 ( m/s) ;a,b为用日照时数计算太阳辐射的经验系数。气压修正项 P0 /P采用下式计算P0P=1 0LH184 0 0 ( 1+Ta/2 73) ( 2 )式中 :LH 为海拔高度 ( m) ;Ta为气温 (℃ )。饱和水汽压—温度曲线上的斜率 Δ采用下式计算Δ =5 966.89( 2 4 1 .9+ Ta) 2 × 1 0 7.6 3Ta2 4 1.9+Ta ( Ta >0℃ ) ( 3)Δ =35 4 85 .0 5( 2 65 .5 + Ta) 2 × 1 0 9.5Ta2 6 5.5+Ta ( Ta≤ 0℃ ) ( 4 ) 湿度计常数γ与气温有关 ,采用以下公式计算γ =0 .645 5 + 0 .0 0 0 64Ta ( 5 ) 潜在蒸发量是按日计算的 (计算结果表略 ) ,现仅将 1 991～ 1 997年各月及全年潜在蒸发量计算结果列于表 1。 表 1 1 991～ 1 997年潜在蒸发量统计表 mm年 份 19911992 1993 19941995 19961997平均12 .741.5 5 1.10 1.841.111.0 2 1.42 1.5 42 6.917.948.986.5 5 8.40 6.80 6.62 7.463 3 0 .0 7 3 3 .182 6.5 2 3 8.1940 .92 3 3 .12 43 .13 3 5 .0 2413 5 .8111.83 10 6.8987.44 12 6.4176.99183 .93 118.475 2 44 .0 6190 .8115 1.5 414 7.3 113 9.2 914 5 .5 5 182 .60 171.5 962 0 9.43 197.49179.67 2 12 .63 2 0 7.71183 .65 2 11.85 2 0 0 .3 57 2 3 0 .3 42 3 4.0 9176.5 2 176.2 6185 .3 8167.83 2 2 5 .2 9199.3 982 2 0 .95 191.3 0 179.11173 .81165 .98180 .97 2 0 9.0 7 188.74915 8.4886.3 5 118.5 3 90 .5 199.45 118.7915 2 .2 2 117.7610 12 6.43 43 .93 47.75 3 6.2 7 3 9.13 3 4.1866.0 7 5 6.2 5116.184.0 2 9.5 7 13 .45 7.5 45 .818.44 7.8812 2 .60 1.62 0 .90 1.93 1.741.0 41.62 1.64全年 13 73 .99110 4.1110 0 7.0 8986.1910 2 3 .0 695 5 .75 12 92 .2 6110 6.0 92 潜在蒸发量的特征潜在蒸发量反映了大气的蒸发能力 ,所以潜在蒸发量的变化特点与干旱区气象因素的变化特征是一致的。2 .1 潜在蒸发量的年变化研究区 1 991～ 1 997年潜在蒸量的计算结果表明 ,年潜在蒸发量在干旱年份如 1 997年 ,年降水量1 1 2 .9mm,年平均气温 8.1℃ ,高于多年平均气温 ( 6.9℃ ) ,年潜在蒸发量高达 1 2 92 .2 6mm,为年降水量的 1 1 .4倍 ,多年平均年潜在蒸发量为 1 1 0 6.0 9mm,为平均降水量的 6倍多 ,表明该区有较强的潜在蒸发能力。2 .2 潜在蒸发量季节性变化从 1 991～ 1 997年潜在蒸发量计算结果可以看出 ,各年在冻结期潜在蒸发量很小 ,在 1 1～ 1 2月和 1～ 3月份的 5个月 ,多年平均潜在蒸发量仅为 5 3.5 4 mm,而在非冻结期潜在蒸发量显著增加 ,在 6～ 7月份潜在蒸发量达到峰值。 4～ 1 0月份潜在蒸发量共 1 0 5 2 .5 5 mm,是冻结期 ( 1 1～ 1 2月、1～ 3月 )的1 9.7倍。2 .3 潜在蒸发量日变化除了在冻结期幅度变化小且较稳定外 ,在非冻结期相邻各日之间的变化幅度较大且不稳定。原因是与相邻各日之间气象因素如风速、气温 、湿度等的变化幅度较大有密切关系。3 潜在蒸发量与气象因素的相关性分析利用修正的彭曼公式计算的日潜在蒸发量和多项气象因素进行了相关性研究。结果是:日潜在蒸发量与 2 0蒸发器测量的水面蒸发量观测值具有很强的相关性 ,二者呈正相关 ;其次 ,日潜在蒸发量与日平均相对湿度和日最高气温有较强的相关性 ,但它与日平均相对湿度呈负相关 ;与最高气温呈正相关。日潜在蒸发量与日平均气温、日最低气温也有较强的相关性 ,呈正相关。 1 991～ 1 997年日潜在蒸发量与上述各气象因素的相关方程的参数和相关系数列于表 2 ,相关方程的形式为式中 :y为日潜在蒸发量 ;x为气象因素日观测值 ;a为斜率 ;b为截距。表 2 各气象因素建立潜在蒸发量相关方程汇总年份 n x a b r 年份 n x a b r19913 65 2 0水面蒸发 /m m日最高气温 /℃日平均气温 /℃日最低气温 /℃0 .72 0 80 .19880 .2 0 0 90 .2 0 84-0 .3 15 40 .96982 .11153 .44 2 30 .950 .860 .840 .801995 3 65 2 0水面蒸发 /mm相对湿度 /%日最高气温 /℃日平均气温 /℃日最低气温 /℃0 .62 2 6-0 .12 5 90 .15 0 60 .15 5 20 .15 71-0 .3 13 810 .8670 .69491.662 62 .5 6660 .93-0 .850 .820 .810 .771992 3 66 2 0水面蒸发 /m m相对湿度 /%日最高气温 /℃日平均气温 /℃日最低气温 /℃0 .763 6-0 .10 680 .19160 .2 0 170 .2 0 12-0 .45 629.813 20 .5 14 71.70 942 .89900 .94-0 .730 .840 .830 .7919963 66 2 0水面蒸发 /mm相对湿度 /%日最高气温 /℃日平均气温 /℃日最低气温 /℃0 .62 46-0 .13 3 80 .13 980 .14 670 .14 3 4-0 .2 41511.2 1120 .76641.67442 .5 3 490 .93-0 .850 .810 .810 .761993 3 65 2 0水面蒸发 /m m日最高气温 /℃日平均气温 /℃日最低气温 /℃0 .69660 .15 5 50 .160 60 .160 0-0 .44 0 70 .82 941.83 412 .813 50 .900 .790 .790 .7519972 73 2 0水面蒸发 /mm相对湿度 /%日最高气温 /℃日平均气温 /℃日最低气温 /℃0 .62 77-0 .14 170 .183 70 .19100 .1910-0 .186612 .2 5 2 30 .95 482 .17733 .46650 .94-0 .860 .850 .840 .8019943 65 2 0水面蒸发 /m m相对湿度 /%日最高气温 /℃日平均气温 /℃日最低气温 /℃0 .62 80-0 .12 970 .14 770 .15 5 60 .15 40-0 .3 0 2 411.13 0 70 .71101.63 662 .5 4970 .94-0 .860 .830 .820 .77 注 表中 r为相关系数。由于 2 0蒸发器所测的蒸发量是各种气象因素综合影响作用的结果 ,它虽然远高于水面蒸发量的值 ,但它对气象因素的变化有着较高的灵敏度 ,所以它与日潜在蒸发量有很强的相关性。我们利用彭曼公式计算的日潜在蒸发量与 2 0蒸发器测定的蒸发量建立的相关方程计算潜在蒸发量 ,取得了很好的效果。表 3给出了应用彭曼公式和 2 0相关方程计算潜在蒸发量的结果比较。表 3中 ,Penman表示用彭曼公式计算潜在蒸发量 , 2 0 ( 91 )、
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