干旱半干旱地区蒸发力的计算方法研究

本文用山西、内蒙、陕西、甘肃四省(区)辐射台的资料对目前普遍采用的彭曼公式中的某些系数进行了修正;并以水汽扩散理论为基础,提出了适用于干旱半干旱地区计算与预报蒸发力的经验公式,该公式仅包含气温、日照比率和风速这三个常规气象要素;本文还试图用热力学观点阐述蒸发这一物理过程,通过推导得到了一个用热力学方法计算蒸发力的半理论半经验公式,从而找到了另一条计算蒸发力的理论途径。     

夏玉米日蒸发蒸腾量计算方法的试验研究

根据实测资料，对波文比计算的蒸发蒸腾量和蒸渗仪实测的蒸发蒸腾量日变化进行比较及分析。结果表明，波文比所测蒸发蒸腾量与太阳净辐射的相关性比较好，薰渗仪所测值与太阳净辐射的相关性不明显。蒸发蒸腾量的日变化曲线呈单峰型，早晚小，中午大，夜间为负值。蒸渗仪受自身因素影响，变化比较敏感。两种方法计算平均值比较接近。波文比的计算值比蒸渗仪的测量值更能精确地反应短时段作物的蒸发蒸腾规律。     

对常用潜水蒸发经验模型中E0值的探讨

为提高潜水蒸发计算精度，利用潜水蒸发强度、埋深为零时的土面蒸发强度和水面蒸发强度的实测资料对阿维里扬诺夫公式、叶水庭公式和雷志栋公式中E₀值的选取进行了探讨，同时对比分析了E₀分别为水面蒸发强度和埋深为零时土面蒸发强度两种情况下的潜水蒸发强度。结果表明，针对新疆地区粘壤土类型，对于上述三种公式，若用埋深为零的土面蒸发强度代替水面蒸发强度，计算结果会产生误差，精度偏低，应选用E₀为水面蒸发强度进行计算，获得了η与地下水埋深的指数函数关系。该研究为潜水蒸发经验模型中E₀值的选取提供参考，同时为求解雷志栋公式中参数η提供一种新方法。     

抑制干旱区平原水库蒸发试验及蒸发模型研究

干旱区平原水库蒸发强烈,采用物理覆盖技术来抑制平原水库的无效蒸发,可节约更多的水资源。采用20m2蒸发池的蒸发试验与抑制水面蒸发试验,评价苯板覆盖抑制水面蒸发的效率,同时进行苯板覆盖技术的示范研究。结果显示,苯板覆盖以后水面的平均抑制率可达51.25%,合理的苯板连接和固定方式可以有效地消减平原水库的无效蒸发。以能量平衡原理为理论基础,综合彭曼法分别建立了适合干旱区平原水库不同时期覆盖水面的抑制蒸发计算模型。最后通过随机选取的测站月气象资料对抑制水面蒸发计算模型进行了验证。计算结果表明模型误差较小,抑制水面蒸发计算模型在月时间尺度上较为精确。     

应用神经网络RBF估算青海省东南沙区土壤蒸发

蒸发是地表能量平衡和水分平衡的重要组成部分。2006-2009年在青海东南部沙区半固定沙丘,利用微型蒸发器(MLS)对土壤蒸发进行了测定,结合气象观测数据,利用RBF神经网络技术,建立了沙区半固定沙丘土壤蒸发模型,并应用多元回归技术进行了验证。结果表明：已经构建的RBF神经网络计算土壤蒸发与实测值吻合较好,均方差是0.14 mm,其绝对误差和均方差均小于多元线性回归计算值。模型在确定沙区土壤蒸发中具有实用可靠的优势。     

四川盆地红棕紫泥土壤水分移动性与蒸发性能的研究

用室内模拟方法测定红棕紫泥土壤的吸小速度，毛管水上升速度以及土壤水分的蒸发速度，以研究土壤抗旱机理。结果表明：在相同土层厚度（１００ｃｍ）下，红棕紫泥土壤的抗旱力为石骨子土＞二沙土＞二泥土。土壤有效持水量，水分移动性和蒸发性是决定红棕紫泥土壤抗量力的最重要因素。     

陕西渭北旱塬苹果种植区域农田水分特征分析

利用陕西渭北地区24个县(市)气象站1971～2000年30年的降水资料和土壤水分观测资料定量分析渭北塬区苹果园土壤水分特征和供耗水规律,计算苹果种植适生区干旱指数,划分水分盈亏分区.渭北旱塬苹果种植区土壤水分具有明显的区域性特征,不同苹果种植类型区域蒸发力和水分盈亏量存在较大差异,渭北旱塬蒸发力为东部果区>北部果区>西部果区>中部果区;渭北旱塬水分盈亏量为东部果区>北部果区>中部果区>西部果区,土壤水分状况以西部果区最好, 中部果区次之,北部和东部果区土壤水分状况较差.     

常用潜水蒸发经验公式在新疆地区适用性研究

在新疆等蒸发强烈干旱地区,潜水蒸发不仅关系到土壤水分损失,还直接涉及土壤的盐碱化问题,精确计算潜水蒸发量对排水计算和防治土壤盐碱化均有重要意义。目前常利用经验公式计算潜水蒸发量,包括阿维里扬诺夫公式、清华雷氏公式、叶水庭公式以及幂函数公式。本文利用新疆昌吉站和渭干河站潜水蒸发实测资料对上述四种经验公式进行分析,寻求阿氏公式中潜水停止蒸发深度与清华公式中潜水极限蒸发强度Emax和参数η的简单计算方法,探讨各公式在计算新疆典型区潜水蒸发量的准确性。结果表明,用清华公式拟合实测潜水蒸发与水面蒸发精度较高,Emax和参数η与潜水埋深呈较好的指数关系。在新疆地区清华公式有广泛的通用性,在潜水埋深较浅时,阿氏公式、叶氏公式和幂函数公式拟合精度相对较高,但当潜水埋深较大时拟合较差。幂函数公式拟合值与实测值相差最大。阿氏公式、叶氏公式和幂函数公式对于壤土类拟合精度较粗质土高。     

Hargreaves计算参考作物蒸发蒸腾量公式经验系数的确定

介绍了联合国粮农组织(FAO)推荐的Hargreaves公式计算参考作物蒸发蒸腾量与Penman-Monteith公式计算值的转换系数,依据位于陕西省杨凌区的西北农林科技大学灌溉试验站19a的气象观测资料,分别用FAO推荐的Penman-Monteith公式和Hargreaves公式计算对应时段的参考作物蒸发蒸腾量,然后通过分析确定出Hargreaves公式的经验系数。经验证表明,得出的结果可靠,可应用于生产实际。     

渭北旱塬不同温型小麦农田水分利用状况初探

根据陕西合阳农田土壤湿度和小气候观测资料，分析了冷型小麦“陕229”和暖型小麦“NR9405”农田的土壤湿度，并用A．P康斯坦丁诺夫法计算了田间蒸散量。结果表明，在返青到成熟期，冷型小麦“陕229”0～30cm土层的土壤蒸发较暖型小麦低；而在拔节～灌浆期，土壤日耗水量冷型小麦较暖型小麦偏高31．6％～33．3％，且农田蒸散量显著偏高。表明冷型小麦由于旺盛的蒸腾作用耗水较多，土壤蒸发相对较少，能有效地利用土壤水分。     

塔里木河干流区的水量消耗和潜力分析计算

本文分析了塔里木河干流区的生态环境及耗水状况,提出了节水措施及塔里木河流域合理用水,改善生态环境的途径。     

塔里木灌区棉田蒸散与棵间蒸发变化规律

为了给塔里木灌区棉花合理灌溉提供科学理论依据,根据新疆阿克苏农田生态系统国家野外科学观测研究站监测的地面沟灌棉田土壤水分、降水量、灌水量等资料,采用水量平衡原理计算了棉田蒸散量,采用自制的Micro-Lysimeters测定了棉田棵间蒸发,分析了棉田蒸散和棵间蒸发的变化规律及其影响因子,结果表明,棉田蒸散强度与棵间蒸发强度从苗期、蕾期、花铃期逐渐增大,到花铃期达到最大,吐絮期、收获期逐渐减小;棵间蒸发占棉田蒸散量的比例从苗期、蕾期、花铃期逐渐减小,到花铃期达到最小,吐絮期、收获期又逐渐增大,棉花生育期内棵间蒸发占蒸散量的比例为16.49％.棉花相对棵间蒸发强度与表层土壤含水量关系密切,随着表层土壤含水量的增大相对棵间蒸发强度增强.     

农田灌溉模式下塔里木河流域地下水水位的变化分析——以塔里木河上游为例

根据1997、2000年的监测资料,分析了塔里木河上游地下水水位的时空变化,反映了不同的土地利用方式对地下水水位的影响。在农田灌溉模式下,在垂直河道方向上地下水水位的变化受到塔里木河干流水位、农田灌溉和潜水蒸发的影响。沿河道的横切方向上地下水位的变化与距河道距离成正相关,但具有明显的滞后反应,其滞后时间随垂直河道的距离增加而增加。干流水位明显影响地下水的范围为3.5km。农田灌水使地下水水位在3、11月份明显抬升,也在7月份时对地下水水位产生影响,使其抬升。潜水蒸发量随地下水水位的升高而增加,使地下水水位变化趋于缓和。     

塔克拉玛干沙漠腹地参考作物蒸散量与蒸发皿蒸发量的对比分析

利用2005-2010年塔克拉玛干沙漠腹地气象资料计算了极端干旱区塔克拉玛干沙漠腹地参考作物蒸散量(ET0),并与气象站蒸发皿蒸发量(Ep)进行了对比分析及影响因素的灰色关联度排序。结果表明:极端干旱区ET0最大值出现于7月,最小值则出现在1月;Ep最大值分别出现在6月,最小值出现在12月。灰色关联分析表明,在年时间尺度上与ET0关系最为紧密的气象因子是Umean,其次是Tmax,而影响Ep气象因子最为紧密的气象因子是Tmax,其次是Umean;在春、夏、秋、冬四个季节尺度上夏季对影响ET0和Ep的气象因子差异最大。ET0与Ep在春、秋、冬三个季节都成极显著关系,而在夏季呈显著线性关系,因此在不同时间尺度上二者可以进行互相替换。     

农田灌溉模式下塔里木河流域地下水水位的变化分析──以塔里木河上游为例

根据1997、2000年的监测资料,分析了塔里木河上游地下水水位的时空变化,反映了不同的土地利用方式对地下水水位的影响。在农田灌溉模式下,在垂直河道方向上地下水水位的变化受到塔里木河干流水位、农田灌溉和潜水蒸发的影响。沿河道的横切方向上地下水位的变化与距河道距离成正相关,但具有明显的滞后反应,其滞后时间随垂直河道的距离增加而增加。干流水位明显影响地下水的范围为3.5km。农田灌水使地下水水位在3、11月份明显抬升,也在7月份时对地下水水位产生影响,使其抬升。潜水蒸发量随地下水水位的升高而增加,使地下水水位变化趋于缓和。     

近50年来塔里木盆地南、北缘干湿状况变化趋势分析

全球变暖大背景下,塔里木盆地边缘绿洲气候变化趋势研究已成为研究的热点。文中利用塔里木盆地南、北缘17个典型绿洲气象站1959-2008年的气象资料,使用联合国粮农组织(FAO)推荐的Penman-Monteith公式,计算近50年潜在蒸散量,定义了地表干燥度指数。在此基础上,对塔里木盆地南、北缘,近50年气候变化特征及其成因进行对比分析。结果表明:塔里木盆地南、北缘气候变化与全球气候变化趋势基本一致,但又具有明显的区域性特点:塔里木盆地南、北缘潜在蒸散量均在波动中呈减少趋势,南缘递减速度比北缘快;干燥度指数也均在波动中呈缓慢减小趋势,其中南缘干燥度指数递减速度比北缘快;总之塔里木盆地南、北缘绿洲有缓慢向暖湿转化的迹象,这对气候极端干燥的塔里木盆地边缘绿洲生态环境的改善和农业生产有积极的影响。     

塔里木盆地水面蒸发量的实验研究

本文根据阿克苏水平衡站 1 999年至 2 0 0 2年非冻结期 ( 4月至 1 0月 ) 2 0 m2蒸发池水面蒸发量及常规气象观测资料 ,探讨了水面蒸发量与气象要素的关系 ,并用灰色关联度分析法分析了各气象要素对水面蒸发的影响程度 ,建立了计算水面蒸发量的经验公式 ,结果表明( 1 )气象要素对 2 0 m2蒸发池旬平均水面蒸发量的影响程度从大到小的排列顺序为饱和水汽压差、气温、风速、水面温度、相对湿度差、气压、空气饱和差、实际水汽压 ;( 2 ) 2 0 m2蒸发池旬平均水面蒸发量与饱和水汽压差、空气湿度饱和差、气温、水面温度、风速、水汽压成正比关系 ;而与气压、相对湿度成反比关系 ;( 3)所有回归方程都达到极显著水平 ,可供塔里木盆地缺测资料地区选用。     

且末绿洲生态安全及其维护

且末绿洲地处塔里木盆地东南缘生态脆弱区,气候极端干旱,降水稀少,蒸发剧烈。且末绿洲得益于车尔臣河浇灌,形成历史悠久的灌溉农业。近年来,由于人口剧增、大量开荒、水资源的不合理利用、土壤盐渍化以及自身的自然灾害严重地困扰着且末绿洲及其经济的可持续发展。文中根据且末绿洲实地考察、历年统计资料及生态环境特点分析的基础上,对该区域生态安全面临的挑战作了充分剖析,探讨了且末绿洲可持续发展的方向及可行的途径。     

塔里木沙漠公路防护林土壤盐结皮化学特征及其对土壤蒸发的影响

盐结皮是广泛分布于塔里木沙漠公路防护林土壤表层的一个特殊层次,目前对其化学特征及其对土壤蒸发的影响尚无系统研究。文中对塔克拉玛干沙漠腹地不同定植年限防护林土壤盐结皮有机质含量、全盐量、八大离子含量和pH值进行了分析,并进行了盐结皮抑制土壤蒸发试验,结果表明:土壤盐结皮有机质含量随着防护林定植年限的增加而增加;全盐量、各离子含量、pH值均随着防护林定植年限的增加而逐渐降低。其中,全盐量均远高于流沙地;各离子含量与流沙地相比有不同程度的增加,Cl-、Na+和SO24-增加量最为明显,Mg2+、K+、Ca2+和HCO-3次之,CO23-含量极微且基本没有变化,pH值均呈碱性,定植11年防护林盐结皮pH值甚至低于流沙地;盐结皮可以有效的抑制土壤水分的蒸发。     

近50a西北干旱区气候变化趋势及对荒漠化的影响

西北干旱区干旱少雨,生态环境脆弱,土地荒漠化严重。本文根据近1951-2000年的逐月平均气温和月降水量资料研究了我国西北干旱区气候变化趋势,并结合近年来西北干旱区地表径流量变化,分析其对准噶尔盆地、塔里木盆地、河西走廊和柴达木盆地土地荒漠化影响。研究结果表明:(1)近50a西北干旱区气温都升高,变暖最显著的是北疆和柴达木盆地。降水量有增加趋势,其中南疆降水量增加趋势最大。北疆蒸发量有减少趋势外,其他区蒸发量都在增加,尤其南疆蒸发量增加趋势最大。(2)近50a来由于气候变暖,使蒸发量增大,塔克拉马干沙漠、河西走廊沙漠区和柴达木沙漠区的干旱危害加剧,这必然导致沙漠化的易发和其进程的加速。北疆气温升高,降水量增加,而蒸发量减少,有利于古尔班通古特沙漠区沙漠化进程的减缓。(3)气候变化和地表径流量变化有利于准噶尔盆地和塔里木盆地的土地荒漠化逆转,而使河西走廊和柴达木盆地的土地荒漠化发展迅速。