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半干旱地区降露水和蒸发特征研究

作　者: 问晓梅
导　师: 张强
学　校: 中国气象科学研究院
专　业: 气象学
关键词: 半干旱区降露水土壤蒸发土壤吸附水气象因子蒸发量
分类号: P426.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文利用中国气象局兰州干旱气象研究所定西干旱气象与生态环境试验基地野外观测场的大型蒸渗计、梯度塔、开路涡度协方差系统、辐射表和水分含量反射表等仪器观测的2004年6月～2005年5月一年的降露水、蒸发量、潜热通量、辐射等资料。研究了半干旱区陆面降露水和土壤蒸发的日变化、季节变化和年变化,并且初步分析了降露水和土壤蒸发的影响因子。通过对实验数据进行统计处理和对半干旱区降露水量与相应气象因子之间相互关系进行分析,取得如下认识:1.半干旱区降露水凝结是一个极其复杂的物理过程。多种气象因子共同影响降露水量,在所有因子中近地表的空气湿度与气温是影响降露水凝结的基本因素,而其它因子则通过修饰这两个因子而起作用。降露水日变化很明显,主要出现在夜间22时～次日上午09时,随着季节的变化,降露水量最大值出现时间逐渐推迟,秋季出现降露水的时间段最长,夏季和冬季次之,春季最短。晴天出现降露水量要远远高于阴天的,降水后一天出现的降露水量最高。降露水主要集中在9～12月份,2月份和6月份降露水量最少。秋季总的降露水量要远远高于其他季节的,可以达到3.59mm,夏季最少。2.土壤吸附水主要出现在傍晚18时～次日07时,冬季最大,秋季次之,夏季最小;全年的土壤吸附量为61.40mm,主要集中在10月～次年1月份;其主要影响因子是土壤含水量以及土壤性质。3.陆面水分分量中降水、降露水、土壤吸附水、雾水均是引起蒸渗计重量增加的因素,其出现时间不同,而且降水、土壤吸附水量远远大于降露水量、雾水量;降水对陆面水分的贡献最大,土壤吸附水次之,雾水最小。雾主要发生在秋季,在其它季节较少发生,而且主要发生在降露水发生后一天,并且多出现在阴天。雾的量较小,只有0.61mm。4.土壤蒸发的形成及蒸发强度受太阳辐射、气温、湿度、风速和气压等气象因素的影响,同时也受土壤含水量的大小和分布的影响。土壤蒸发的日变化很明显,主要出现在上午10～下午17时,主要集中在4月～次年的10月份;夏季的蒸发量和蒸发频率最大,春季次之,冬季最小,全年的土壤蒸发量可达571.7mm。蒸发皿蒸发量的季节变化特征明显,主要出现在春季和夏季,冬季的蒸发量较少,全年的蒸发皿蒸发量大约为1251.1mm;其年变化特征曲线呈开口向上的抛物线形式,在12月和1月出现最低值,4月份蒸发量最大。即蒸发量在5月～12月是单调递减的,在1月～4月是单调递增的。蒸发皿蒸发量主要受气温、地温、风速、相对湿度等气象因子的影响,与土壤含水量的关系不明显。土壤蒸发量与蒸发皿蒸发量的比值∏在9月和5月最大,11月～次年的3月最小;夏秋季最大,冬季最少。温度梯度、相对湿度、风速等是影响∏值的重要气象因子。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-13
第一章绪论  13-18
第二章研究区域概况及测量仪器概况  18-26
  2.1 研究区域概况  18-19
    2.1.1 观测地点地理概况  18
    2.1.2 观测地点气候背景特征  18-19
  2.2 测量仪器  19-22
    2.2.1 蒸渗计介绍  19-20
    2.2.2 风温湿梯度塔介绍  20
    2.2.3 开路涡度协方差测量系统  20-21
    2.2.4 辐射表  21
    2.2.5 水分含量反射表  21
    2.2.6 地表温度计  21-22
    2.2.7 蒸发皿  22
  2.3 蒸渗计传感器标定  22-24
    2.3.1 传感器的线性度标定  22-23
    2.3.2 传感器的静态线性标定  23
    2.3.3 传感器的动态线性标定  23-24
  2.4 资料介绍  24-26
第三章半干旱区降露水特征  26-53
  3.1 降露水概述  26-32
    3.1.1 降露水的概念及其存在形式  26
    3.1.2 降露水的形成机制  26-27
    3.1.3 降露水的特殊效应  27-29
    3.1.4 降露水的测量方法  29-32
  3.2 数据处理  32-35
    3.2.1 降水影响的剔除  32-33
    3.2.2 干沉降影响的剔除  33-35
  3.3 降露水的变化特征  35-41
    3.3.1 降露水的日变化  36-38
    3.3.2 降露水的季节变化  38-39
    3.3.3 降露水的年变化  39-41
    3.3.4 不同天气条件下的降露水量  41
  3.4 降露水的影响因子  41-51
    3.4.1 温度  42-44
    3.4.2 相对湿度  44-46
    3.4.3 风速  46-48
    3.4.4 土壤含水量  48-49
    3.4.5 辐射分量  49-51
  3.5 露水资源的开发利用  51-53
    3.5.1 选择适宜的局地气候条件  51
    3.5.2 开发有效的露水凝结面  51-53
第四章半干旱区土壤吸附水特征  53-66
  4.1 土壤吸附水概述  53
  4.2 土壤吸附水的变化特征  53-58
    4.2.1 土壤吸附水的日变化  53-55
    4.2.2 土壤吸附水的季节变化  55-56
    4.2.3 土壤吸附水的年变化  56-57
    4.2.4 不同天气条件下的土壤吸附量  57-58
  4.3 土壤吸附水的影响因子  58-66
    4.3.1 温度  58-59
    4.3.2 相对湿度  59-60
    4.3.3 风速  60-61
    4.3.4 土壤含水量  61-62
    4.3.5 辐射分量  62-66
第五章半干旱区雾及陆面水分分量贡献率  66-70
  5.1 雾的形成条件  66
  5.2 雾的分类  66-67
    5.2.1 气团雾  66-67
    5.2.2 锋面雾  67
  5.3 不同天气条件下的雾  67-68
  5.4 陆面水分分量的年变化特征  68-69
  5.5 陆面水分分量的贡献率  69-70
第六章半干旱区蒸发特征  70-96
  6.1 土壤蒸发概述  70-72
    6.1.1 物理过程  70-71
    6.1.2 影响因素  71
    6.1.3 蒸发规律  71
    6.1.4 测量方法  71-72
    6.1.5 计算方法  72
  6.2 超声观测的蒸发量的变化特征  72-77
    6.2.1 超声观测的蒸发量的日变化  72-75
    6.2.2 超声观测的蒸发量的季节变化  75-76
    6.2.3 超声观测的蒸发量的年变化  76-77
  6.3 超声观测的蒸发量的影响因子  77-81
    6.3.1 温度  77-78
    6.3.2 相对湿度  78-80
    6.3.3 土壤含水量  80
    6.3.4 风速  80-81
  6.4 蒸发皿蒸发量的变化特征  81-82
    6.4.1 蒸发皿蒸发量的季节变化  81
    6.4.2 蒸发皿蒸发量的年变化  81-82
  6.5 蒸发皿蒸发量的影响因子  82-86
    6.5.1 温度  82-84
    6.5.2 相对湿度  84-85
    6.5.3 土壤含水量  85
    6.5.4 风速  85-86
  6.6 土壤蒸发量与蒸发皿蒸发量比的特征  86-93
    6.6.1 土壤蒸发量与蒸发皿蒸发量比的年变化、季节变化特征  86-88
    6.6.2 土壤蒸发量与蒸发皿蒸发量的比值的影响因子  88-93
  6.7 不同方法测定的蒸发量特征  93-96
第七章结论和展望  96-99
  7.1 结论  96-97
  7.2 不足与展望  97-99
参考文献  99-104
致谢  104-105
个人简介  105-106

半干旱地区降露水和蒸发特征研究

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