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气象学
基于野外观测与能量守恒原理分析饱和裸土与水面蒸发量的差异
准确计算裸土蒸发量对研究旱区地下水文循环过程具有重要意义。潜在蒸发量是计算裸土实际蒸发量的重要指标,由于饱和裸土蒸发量(PE_s)难以获取,因此常用水面蒸发量(PE_w)替代,但该方法的有效性有待验证。本研究基于蒸渗仪实测蒸发量、气象要素等野外观测数据,对比了2种饱和砂土与水面蒸发量昼夜变化特征及其差异。实测结果表明,年内平均饱和裸土蒸发量大于水面蒸发量;春夏两季蒸发强烈,两者差异最为显著;在天尺度上,水面蒸发量曲线滞后于饱和裸土。有效能量(R_n-G_s/N_w)是决定潜在蒸发量差异的主要因素。与纯水相比,饱和裸土中固相颗粒的存在,削弱了短波辐射的穿透能力,影响净辐射量(R_n),并导致土体热容降低,影响土面总热通量(G_s)。计算结果表明,饱和裸土可用于蒸发的有效能量大于水面(R_(n,s)-G_s>R_(n,w)-N_w),因此饱和裸土蒸发量较大;由于饱和裸土剖面升温更快,水体储热变化量(N_w)曲线滞后于土面总热通量(G_s),因此饱和裸土日蒸发量峰值也早于水面出现。该研究为准确计算实际蒸发量、提升地下水资源估测精度提供了理论依据。
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水文地质工程地质
2021年03期
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