白山市水面蒸發(fā)時空分布研究

楚林海，梁 冰

（吉林省水文水資源局白山分局，吉林 白山 134300）

蒸發(fā)是水由液體或固體狀態(tài)變成氣體狀態(tài)的過程，自然條件下的蒸發(fā)直接體現(xiàn)熱量交換過程與水量交換過程間的聯(lián)系，是水分和熱量的綜合表現(xiàn)。蒸發(fā)因蒸發(fā)面不同可分為水面蒸發(fā)、冰面蒸發(fā)和陸面蒸發(fā)。其中水面蒸發(fā)是反映當?shù)卣舭l(fā)能力、研究流域蒸發(fā)量的指標，它主要受飽和水氣壓差、溫度、氣壓、水質(zhì)和水面狀況等因素的綜合影響。

1 水面蒸發(fā)量的觀測

我國水文系統(tǒng)一般用E601型蒸發(fā)器和20 cm口徑（以下稱φ20）蒸發(fā)皿測定水面蒸發(fā)量。根據(jù)北方冬季結(jié)冰的特點，北方地區(qū)水面蒸發(fā)觀測主要采用的蒸發(fā)器有以下兩種：φ20 cm口徑蒸發(fā)皿常年觀測，E601型蒸發(fā)器結(jié)冰時即停止觀測。

2 水面蒸發(fā)折算系數(shù)

用蒸發(fā)器（皿）觀測的水面蒸發(fā)量與大水體的實際蒸發(fā)量有一定差別，隨著不同器（皿）的口徑、水深、安裝方式的不同，其差別也不同。因此各種器（皿）觀測的蒸發(fā)量折算成大水體水面蒸發(fā)量的折算系數(shù)不一致。從全國各省蒸發(fā)系數(shù)分析中發(fā)現(xiàn)，E601型蒸發(fā)器觀測的蒸發(fā)量接近大水體的蒸發(fā)量，所以統(tǒng)計水面蒸發(fā)量時，把φ20 cm蒸發(fā)皿的蒸發(fā)量一律折算為E601的蒸發(fā)量，近似的代表天然水體水面蒸發(fā)量。

白山市現(xiàn)有E601型蒸發(fā)站2處，即高麗城子站和松江河站，這次分析選用高麗城子站進行折算系數(shù)計算，并參考吉林省水科院蒸發(fā)實驗資料分析結(jié)果。高麗城子站φ20 cm蒸發(fā)皿與E601蒸發(fā)器水面蒸發(fā)的折算系數(shù)見表1。

折算系數(shù)K表達式為：

式中：K——折算系數(shù)；E601，φ20—E601蒸發(fā)器和φ20 cm口徑蒸發(fā)皿測得的水面蒸發(fā)量，mm。

表1 高麗城子站蒸發(fā)折算系數(shù)計算表

3 水面蒸發(fā)時空變化

3.1 水面蒸發(fā)地區(qū)分布規(guī)律

水面蒸發(fā)量地區(qū)分布主要受氣溫和濕度等因素綜合影響，一般低溫、濕潤地區(qū)水面蒸發(fā)量小，高溫、干燥地區(qū)水面蒸發(fā)量大。

白山市地處吉林省東南部山區(qū)，降水量大，氣溫較低，蒸發(fā)量較小，通過分析計算，得出白山市多年平均蒸發(fā)量為637.5 mm。

3.2 水面蒸發(fā)的年內(nèi)分配和年際變化

3.2.1 水面蒸發(fā)的年內(nèi)分配

水面蒸發(fā)量的月分配，主要受氣溫、風速和濕度等月變化的影響，冬季氣溫低，水面結(jié)冰，蒸發(fā)量小。從所選代表站蒸發(fā)量年內(nèi)分配表可知：11月份至次年4月份,共6個月的蒸發(fā)量占年蒸發(fā)量的19%左右；5—6月份氣溫開始升高，由于雨季尚未來臨，相對濕度小，風速大，所以蒸發(fā)量很大，5月份最大，約是月最小蒸發(fā)量的16倍。代表站月分配詳見表2。

表2 白山市代表站水面蒸發(fā)量年內(nèi)分配表mm

3.2.2 水面蒸發(fā)的年際變化

由于影響水面蒸發(fā)的溫度、濕度、風速和輻射等氣象要素年際變化不大，因此水面蒸發(fā)量年際變化也不大。

3.2.3 水面蒸發(fā)量的多年變化趨勢

從所選代表站水面蒸發(fā)過程線圖上可以看出，多年平均蒸發(fā)量呈逐漸減少趨勢。

4 白山地區(qū)干旱分析

蒸發(fā)能力是指充分供水條件下的陸面蒸發(fā)量，可近似的用E601蒸發(fā)器觀測的水面蒸發(fā)量代表。根據(jù)干旱指數(shù)分析不同地區(qū)的濕潤和干旱程度，規(guī)律明顯，表現(xiàn)為當蒸發(fā)能力超過降水量，即γ＞1.0時，說明該地區(qū)偏于干旱，蒸發(fā)能力超過降水量越多，干旱程度就越嚴重；反之γ＜1.0時，說明該地區(qū)氣候濕潤。

干旱指數(shù)是指年蒸發(fā)能力與年降水量的比值，是反映氣候干濕程度的指標。

式中：γ——干旱指數(shù)；E——年蒸發(fā)能力，mm；P——年降水量，mm；

經(jīng)分析計算，白山市干旱指數(shù)為0.77，小于1.0，屬于濕潤地區(qū)。

5 結(jié)語

經(jīng)分析，白山地區(qū)蒸發(fā)量較小，屬濕潤地區(qū)。區(qū)域內(nèi)多年平均水面蒸發(fā)量隨地勢的變化而呈自東向西遞增趨勢，水面蒸發(fā)量的月分配不均勻，年際變化不大，多年平均蒸發(fā)量呈遞減趨勢。