大型蒸发器与小型蒸发皿冰期的联合应用

张伟莹

(黑龙江省绥化水文局，黑龙江绥化152000)

1 概 述

东北地区冬天寒冷，一年冰期有6、7 个月之多，一直以来观测蒸发夏天时使用E－601 大型蒸发器，而冰期使用20 cm口径的小型蒸发皿。由于过去大型蒸发器是金属材质，冬天怕冻胀，所以只好夏季使用。随着人类社会进入20 世纪90 年代，随着各种材料的出现，尤其大型蒸发器采用玻璃钢材质制作的出现，现在并得到广泛应用。这种新型蒸发器具有抗冻性，能耐－40 ℃低温，性能非常好等优点。虽然该仪器具有强的抗冻性能，但是直接应用到冬天逐日观测蒸发，也还无法实现。笔者设想用小型蒸发皿辅助逐日观测冰期日量，而用大型蒸发器观测这个冰期总量［1－3］。通过大、小型的蒸发数据转换成大型蒸发数据，这样就可实现冰期大型蒸发器的应用。为此，笔者进行了一个小试验，进行二者平行观测。实践表明该方法可行。

也就是说，尽管这一地区一年四季气候变化巨大，可是大型蒸发与小型蒸发联合用来观测，也就达到了全年大型蒸发观测这一目的，即可以实现获取全年大型蒸发资料［4－6］。

2 方 法

2.1 大型蒸发观测总量

要达到冰期能够应用大型蒸发器来观测蒸发，只能观测整个冰期总蒸发量，也就是说，结冰前观测一次，接着进入冰期，期间要有降雪扫除等情况需要记录，待到第二年冰期结束或蒸发器中内冰脱离器壁即有自由浮冰和自由水面时，开始恢复观测［7－9］。通过两次观测值和期间降水量数据就可计算这一期间的蒸发总量，具体计算公式为:

式中:E1－2为冰期蒸发总量，mm;h1为冰期之前最后一次观测蒸发器内水面高度值，mm;h2为冰期之后最后第一次开始观测蒸发器内水面高度值，mm;∑p为冰期降水包括降雪总量，mm。

2.2 小型蒸发皿观测日量

每日使用小型蒸发皿正常观测日蒸发量。公式为:

式中;Ei为日蒸发量，mm;hi昨日8 时蒸发皿观测值，mm;hj为今日8 时蒸发皿观测值，mm;pi为日降水量，mm。

2.3 换算系数计算

通过大型蒸发观测总量和小型蒸发皿观测日量，还需要计算冰期小型蒸发皿观测总量，再经换算求得换算系数，公式为:

式中:k 为换算系数;∑Ei为冰期小型蒸发总量，mm;E1－2为冰期大型蒸发总量，mm。

2.4 冰期大型逐日蒸发量的推求

推求整个冰期大型逐日蒸发量，其公式为:

式中:E′i为大型逐日蒸发量，mm;k 为换算系数;Ei小型逐日蒸发量，mm。

3 实 例

3.1 简况

以秦家水文站观测资料为例说明，该站是国家重要水文站。地处黑龙江省绥化市城区北边约14km，是呼兰河中游站，冰期一般为每年10 月中下旬开始到下一年4 月中旬前后结束。气温最低可达－30 ～40 ℃，一般出现在一月份前后。本试验资料时间从2009 年10 月1 日至2010 年4 月22 日。

3.2 计算步骤

1)大型观测蒸发总量

根据公式(1)计算得到大型观测蒸发总量为:E1－2=143.0 mm。

2)小型蒸发总量

根据公式(2)计算得到小型观测蒸发日量，再进行累加，即总量为:∑Ei=151.2mm。

3)换算系数

根据公式(3)计算得到大小型蒸发换算系数为:k=0.9458。

(4)推算大型蒸发日量:

根据公式(4)计算得到大型逐日蒸发量为:E′i，详见推算大型逐日蒸发量表。

4 结 论

在冰期蒸发观测过程中，增加了利用大型蒸发器观测整个期间总量这一项目，观测方法得到了进一步改进。

大型蒸发与小型蒸发冰期的联合应用，虽说使用的是不同仪器，但是二者观测得到的数据可以转化，实现蒸发数据全年的统一。同时，冰期蒸发精度也得到了进一步提高［10－11］。

发挥了玻璃钢大型蒸发器自身抗冻功能，达到全年使用同一个或同一类型的大型蒸发器。对于这样观测得到的蒸发资料，使用也更加方便了。

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