1、降水、积雪和蒸发的测量降水、积雪和蒸发的测量9.1 概述概述9.2 降水的观测降水的观测9.3 雪深和雪压的观测雪深和雪压的观测9.4 蒸发的观测蒸发的观测9.5 复习思考题复习思考题9.1 概述概述降水、蒸发观测的意义：降水、蒸发观测的意义： 云中的水分以液态水或固态水下降到达地面，云中的水分以液态水或固态水下降到达地面，成为陆上水分的主要来源，同时地上的水分成为陆上水分的主要来源，同时地上的水分又以蒸发又以蒸发(蒸腾蒸腾)的形式进入大气，这种水分循的形式进入大气，这种水分循环对人类的生产、生活有着极为密切的关系。环对人类的生产、生活有着极为密切的关系。 降水指从天空降落到地面上的液态降水指
2、从天空降落到地面上的液态或固态（融化后）的水。雨、冰雹、或固态（融化后）的水。雨、冰雹、雪、露、雾凇、白霜等。雪、露、雾凇、白霜等。9.2 9.2 降水的观测降水的观测一、要素：一、要素：降水量、降水时数、降水强度降水量、降水时数、降水强度 1.降水量降水量：指某一段时间内降落在地面上未经蒸：指某一段时间内降落在地面上未经蒸发、渗透或流失的液态或固态降水，在水平面发、渗透或流失的液态或固态降水，在水平面上的积累深度，单位为上的积累深度，单位为mm，取一位小数，气象，取一位小数，气象站观测每分钟、时、日降水量。站观测每分钟、时、日降水量。2.降水强度降水强度：单位时间内的降水量，以：单位时间内的
3、降水量，以mm/h为单为单 位，通常测定位，通常测定5分钟、分钟、10分钟和分钟和1小时内的最大小时内的最大降水量。降水量。3.降水时数降水时数：降水持续的时间，以：降水持续的时间，以h,min为单位。为单位。 降水强度的划分降水强度的划分 降雨等级降雨等级小雨小雨 中雨中雨 大雨大雨 暴雨暴雨 大暴雨大暴雨特大暴雨特大暴雨降降雨雨强强度度mm/24h1010.024.925.049.950.099.9100.0199.9200.0mm/1h2.52.68.08.115.916.0 降雪等级降雪等级 小雪小雪中雪中雪大雪大雪强度强度mm/hmm/h2.52.52.6-4.92.6-4.95.0
4、5.0水平能见度水平能见度m m1000100050010005001000 500”,”,如如20.020.0。 如结冰期有风沙，在观测时，应先将冰面上积存的如结冰期有风沙，在观测时，应先将冰面上积存的尘沙清扫出去，然后秤重。尘沙清扫出去，然后秤重。 没有没有E601BE601B型蒸发器的气象站，全年使用小型蒸发型蒸发器的气象站，全年使用小型蒸发器进行观测；有器进行观测；有E601BE601B型蒸发器的，且冬季结冰期较型蒸发器的，且冬季结冰期较长的气象站，停止长的气象站，停止E601BE601B型观测，用小型蒸发器进行型观测，用小型蒸发器进行冰面蒸发量观测，用秤量法测量。二种仪器替换时间冰面
5、蒸发量观测，用秤量法测量。二种仪器替换时间应选在结冰开始和化冰季节的月末应选在结冰开始和化冰季节的月末2020时观测后进行。时观测后进行。E601BE601B型和小型蒸发器测得的蒸发量分别记在型和小型蒸发器测得的蒸发量分别记在“大型大型”与与“小型小型”栏内。栏内。2、E601蒸发器蒸发器 图示图示 主要由：蒸发桶、水圈、溢流桶、测针组成；主要由：蒸发桶、水圈、溢流桶、测针组成； 蒸发桶器口面积为蒸发桶器口面积为3000cm。在桶壁上。在桶壁上开有溢流孔，用胶管与溢流桶相连，以承开有溢流孔，用胶管与溢流桶相连，以承接因降水从蒸发桶内溢出的水量。桶涂成接因降水从蒸发桶内溢出的水量。桶涂成白色，以
6、减少太阳辐射。水圈是装置在蒸白色，以减少太阳辐射。水圈是装置在蒸发桶外围的套，用以减少太阳辐射及溅水发桶外围的套，用以减少太阳辐射及溅水对蒸发的影响。测针用于测量蒸发器内的对蒸发的影响。测针用于测量蒸发器内的水面高度。水面高度。 观测和记录观测和记录 每日每日20时进行观测。观测时先调整测针针尖与水时进行观测。观测时先调整测针针尖与水面恰好相接，然后从游标尺上读出水面高度。如面恰好相接，然后从游标尺上读出水面高度。如果由于调整过度，使针尖伸入到水面之下，此时果由于调整过度，使针尖伸入到水面之下，此时必须将针尖退出水面，重新调好后始能读数。必须将针尖退出水面，重新调好后始能读数。 蒸发量蒸发量=
7、前一日水面高度前一日水面高度+降水量降水量(以雨量器观测值为以雨量器观测值为准准)-测量时水面高度测量时水面高度 观测和记录观测和记录 观测后检查蒸发桶内的水面高度，如水面过低或观测后检查蒸发桶内的水面高度，如水面过低或过高，应加水或汲水，使水面高度合适。每次水过高，应加水或汲水，使水面高度合适。每次水面调整后，应测量水面高度值，记入观测簿次日面调整后，应测量水面高度值，记入观测簿次日蒸发量的蒸发量的“原量原量”栏，作为次日观测器内水面高栏，作为次日观测器内水面高度的起算点。如因降水，蒸发器内有水流入溢流度的起算点。如因降水，蒸发器内有水流入溢流桶时，应测出其量桶时，应测出其量(使用量尺或使用
8、量尺或3000cm2口面积口面积的专用量杯；如使用其它量杯或台秤，则须换算的专用量杯；如使用其它量杯或台秤，则须换算成相当于成相当于3000cm2口面积的量值口面积的量值)，并从蒸发量，并从蒸发量中减去此值。中减去此值。 观测和记录观测和记录 为使计算蒸发量准确和方便起见，在多雨地区为使计算蒸发量准确和方便起见，在多雨地区的气象站或多雨季节应增设一个蒸发专用的雨的气象站或多雨季节应增设一个蒸发专用的雨量器。该雨量器只在蒸发量观测的同时进行观量器。该雨量器只在蒸发量观测的同时进行观测。测。 有强降水时，通常采取如下措施对有强降水时，通常采取如下措施对E601B型型蒸发器进行观测：蒸发器进行观测：
9、 降大到暴雨前，先从蒸发器中取出一定水量，降大到暴雨前，先从蒸发器中取出一定水量，以免降水时溢流桶溢出，计算日蒸发量时将这以免降水时溢流桶溢出，计算日蒸发量时将这部分水量扣除掉部分水量扣除掉。 观测和记录观测和记录 预计可能降大到暴雨时，将蒸发桶和专用预计可能降大到暴雨时，将蒸发桶和专用雨量筒同时盖住（这时蒸发量按雨量筒同时盖住（这时蒸发量按“0.0”计计算），待雨停或转小后，把蒸发桶和专用算），待雨停或转小后，把蒸发桶和专用雨量筒盖同时打开，继续进行观测。雨量筒盖同时打开，继续进行观测。 冬季结冰期很短或偶尔结冰的地区，结冰时可停冬季结冰期很短或偶尔结冰的地区，结冰时可停止观测，各该日蒸发量
10、栏记止观测，各该日蒸发量栏记“B”；待某日结冰融；待某日结冰融化后，测出停测以来的蒸发总量，记在该日蒸发化后，测出停测以来的蒸发总量，记在该日蒸发量栏内。但不得跨月、跨年。当月末或年末蒸发量栏内。但不得跨月、跨年。当月末或年末蒸发器内结有冰盖时，应沿着器壁将冰盖敲离，使之器内结有冰盖时，应沿着器壁将冰盖敲离，使之呈自由漂浮状后，仍按非结冰期的要求，测定自呈自由漂浮状后，仍按非结冰期的要求，测定自由水面高度。由水面高度。 冬季结冰期较长的地区停止观测，整个结冰期改冬季结冰期较长的地区停止观测，整个结冰期改用小型蒸发器观测冰面蒸发用小型蒸发器观测冰面蒸发 ，但应将，但应将E-601B型型蒸发器内的
11、水汲净，以免冻坏。蒸发器内的水汲净，以免冻坏。3、蒸发自动测量传感器、蒸发自动测量传感器 图示图示该传感器由超声波传感器和不锈钢该传感器由超声波传感器和不锈钢圆筒组成。根据超声波测距原理，圆筒组成。根据超声波测距原理，选用高精度超声波探头，对选用高精度超声波探头，对E601B型蒸发器内水面高度变化型蒸发器内水面高度变化进行检测，转换成电信号输出。进行检测，转换成电信号输出。并配置温度校正部分，以保证在并配置温度校正部分，以保证在使用温度范围内的测量精度。它使用温度范围内的测量精度。它的测量范围为的测量范围为0-100mm，分辨率，分辨率0.1mm ，测量准确度，测量准确度1.5%(0+50)。
12、俄罗斯俄罗斯GGI-3000蒸发器蒸发器俄罗斯俄罗斯20m2蒸发池蒸发池 (国际参考标准) 4、LysimeterLysimeter 蒸散量测量仪（蒸渗仪）蒸散量测量仪（蒸渗仪）图示图示土壤表面与植被系统的蒸散量的测量是较复杂的。土壤表面与植被系统的蒸散量的测量是较复杂的。包括土壤表面的蒸发、植被的蒸腾等，它们与土壤包括土壤表面的蒸发、植被的蒸腾等，它们与土壤含水量、水的径流、渗漏及大气的温度、湿度和风含水量、水的径流、渗漏及大气的温度、湿度和风速有关。速有关。蒸散量蒸散量=当日土柱重量当日土柱重量- -前日土柱重量前日土柱重量- -降水量降水量- -浇灌量浇灌量 若降水量若降水量=0=0；浇
13、灌量；浇灌量=0=0蒸散量蒸散量=当日土柱重量当日土柱重量- - 前日土柱重量前日土柱重量把蒸发器埋入地中，有助于减少不良边界的影响，把蒸发器埋入地中，有助于减少不良边界的影响，如侧壁上的辐射和大气与蒸发器之间的热交换，如侧壁上的辐射和大气与蒸发器之间的热交换，但也存在不利之处：但也存在不利之处：1、导致蒸发器内聚集更多的杂物，难以消除；、导致蒸发器内聚集更多的杂物，难以消除；2、渗漏不易检测与纠正；、渗漏不易检测与纠正；3、邻近蒸发器的植被高度影响更大；、邻近蒸发器的植被高度影响更大；4、在蒸发器和土壤之间存在明显的热交换、在蒸发器和土壤之间存在明显的热交换5、大雨和强风可能导致蒸发器内的水
14、溅出，致、大雨和强风可能导致蒸发器内的水溅出，致使测量无效。故蒸发器内的水面高度很重要。使测量无效。故蒸发器内的水面高度很重要。过高易造成降水溅出，蒸发量偏高；太低，由过高易造成降水溅出，蒸发量偏高；太低，由于边缘的过分屏障，蒸发量偏低；非常浅，则于边缘的过分屏障，蒸发量偏低；非常浅，则增强了水表加热而使得蒸发率增大。增强了水表加热而使得蒸发率增大。蒸发器的主要误差来源蒸发器的主要误差来源9.5 9.5 复习思考题复习思考题1 1、我国气象台站降水观测包括哪三个要素？它们我国气象台站降水观测包括哪三个要素？它们的单位是什么？的单位是什么？2 2、降水观测的仪器主要有哪三种？简述测量原、降水观测的仪器主要有哪三种？简述测量原理？理？3 3、蒸发量观测的仪器有哪些？简述、蒸发量观测的仪器有哪些？简述E601E601蒸发器蒸发器的测量原理？的测量原理？
