蒸散发过程模拟解析PPT学习教案.pptx

会计学
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蒸散发过程模拟解析
主要内容
水面蒸发
土壤蒸发
冰雪蒸发
植物散发
蒸发的影响因素
流域蒸散发
潜在蒸散发量估算
实际蒸散发量的估算
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一 水面蒸发
1 水面蒸发机理
两个过程：水分汽化与水分扩散
水分汽化：水分子逸出水面，在水面附近产生一层饱
和水汽层；双向运动
水汽扩散：饱和水汽层中的水分子进入大气层
3种形式：
（1）分子扩散：水分子从水汽压高处向低处输送
（2）对流扩散：下层暖湿空气上升，上层冷干空气下沉
（3）紊动扩散：由于刮风，水分子随风吹离
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2 水面蒸发量的确定方法
5种方法：经验公式法
水量平衡方法
空气动力学方法
波文比-能力平衡法
综合方法
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方法一：经验公式法
基本形式：
E：单位时间的蒸发量； ：水平风速 的函数；
es：蒸发表面温度Ts的水汽压；ed：空气露点温度Td的水汽压
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方法二：水量平衡法
水量平衡方程：
水量平衡法对长时段（至少1个月，最好1年）可获得合理的蒸发估计，但对短时段（1天或更短）则完全不能用。水量平衡法确定的蒸发是各项的差值，如果蒸发相对其他项较小，则其受制于测量误差
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方法三：空气动力学法
K：涡动交换系数；u：水平风速；z：高度；
x：水平距离 ；V：由下向上传输的物质量或物理量
根据空气近地层中风速及涡动交换系数随高度变化的
特征，并采取适当的边界条件，求解下列微分方程
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方法三：空气动力学法
根据扩散理论，利用空气动力学中的关系式，可得基
于扩散理论的水面蒸发计算公式
Kw：大气紊动扩散系数； Km：紊动粘滞系数；
：水面以上 z2高度处的水平风速；P：气压；f：函数
关系；ks：表面糙度的线量度；e0：饱和水汽压；e2：z2
高度处的水汽压
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方法三：空气动力学法
1939年，桑斯威特(Thornthwatie)和霍尔兹曼
(Holzman)利用近地面边界层相似理论，提出计算蒸
发的空气动力学方法
假定：下垫面均匀，动量、热量和水汽传输系数相等
这一假定是蒸发理论的又一突破
但是，假定也将此方法的应用局限在较小的范围内，
因为实际中大部分下垫面都是非均一的，粗糙的下
垫面必定对湍流场产生复杂影响，所以计算中往往
存在较大误差
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方法四：波文比-能量平衡法
1926年，波文(Bowen) 提出
以能量守恒为基础，即考虑水体得到、损耗和储存的
能量。对任一水体，能量平衡方程可写为：
Rw：水体储能的增量；Rs：到达水面的总太阳辐射；
Rr：反射的太阳辐射；Rl：大气和水体之间的净长波
辐射交换；Rh：从水体到大气的干热交换；Re：用
于蒸发的能量；Rv：蒸发水体带走的能量平流；Ra：
进入水体的净能量平流
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