百科知识 农业气象观测实习指导:蒸发测定及设备要求

农业气象观测实习指导:蒸发测定及设备要求

时间:2024-01-31 百科知识 版权反馈
【摘要】:第五节蒸发的测定由于蒸发而损失掉的水层厚度为蒸发量。为使计算蒸发量准确和方便起见,在多雨季节应增设一个蒸发用的雨量器。图6-14E-601型蒸发器水圈是装置在蒸发桶外围的环套,用以减少太阳辐射及溅水对蒸发的影响。每个水槽均应按蒸发桶的同样要求涂上白漆。水圈内的水面应与蒸发桶内的水面接近。每次加水或汲水后,均应用测针测量器中水面高度值,记入观测簿次日的蒸发“原量”栏,作为次日观测器内水面高度的起算点。

农业气象观测实习指导:蒸发测定及设备要求

第五节 蒸发的测定

由于蒸发而损失掉的水层厚度为蒸发量。台站测定的蒸发量是指一定口径的蒸发器中水面因蒸发而降低的深度,单位为毫米(mm),取一位小数。

一、小型蒸发器

1.小型蒸发器构造 小型蒸发器(见图6-13)是一个口径为20cm,高约10cm的金属圆盆,皿旁有一倒水用小嘴,口缘镶有铜圈,做成内直外斜的刀刃形。为防止鸟兽饮水,器口附有一个上端向外张开成喇叭状的金属丝网圈。

2.仪器安置 小型蒸发器安置在观测场内的雨量器附近,终日能受阳光照射的地方,安装在固定的铁架或木架上,器口水平,距地面70cm。冬季积雪较深地区安置同雨量器。

图6-13 小型蒸发器及蒸发罩

3.观测和记录 每天20时进行观测,测量前一天20时注入的20mm清水(即今日原量),经过24小时蒸发后剩余的水量作记录。然后倒掉余量,重新量取20mm(干燥地区和干燥季节须量30mm)清水注入蒸发器内(即次日原量)。蒸发量的计算公式为:

蒸发量=原量+降水量-剩余量

当蒸发器内水量全部蒸发完时,记为>20.0(如原量为30.0mm,记为>30.0),此种情况应尽量避免。

结冰时,用称量法测量(方法与测固态降水量同)。

如结冰后有风沙,在观测时,应先将器内冰面上的尘沙清扫出去,然后再称量。称量后须用水再将冻着的冰面上的尘沙洗去,再补足20mm的水量。

有降水时,应取下金属丝网圈。有强烈降水时,应随时注意从器内取出一定的水量,以防水溢出。取出的水量及时记录,并加入当日余量中。

因降水或其他原因,致使蒸发量成负时,则记为0.0。

为使计算蒸发量准确和方便起见,在多雨季节应增设一个蒸发用的雨量器。安装要求同前述雨量器。这一雨量器只在观测蒸发量的同时进行观测,如观测时正遇降水,在取走蒸发器时,应同时取走该雨量器中的储水瓶;放回蒸发器时,也同时放回储水瓶。炎热干燥的日子,当降水停止后,也应对雨量器作补充观测并记录。

4.维护

(1)每天观测后均应清洗蒸发器,并倒净剩余水,换用干净水。冬季结冰期间,可10天换一次水。

(2)应定期检查蒸发器是否水平、有无漏水现象,并及时纠正。

二、E-601型蒸发器

1.构造

E-601型蒸发器(见图6-14)主要由蒸发桶、水圈、溢水桶和测针组成。

(1)蒸发桶 是一个器口面积为3000cm2、有圆锥底的圆柱形桶,器口要求正圆,口缘为内直外斜的刀刃形。桶底中心装有一根直管,在直管的中部有三根支撑与桶壁连接,以固定直管的位置并使之垂直。直管的上端装有测针座,座上装有器内水面指示针,用以指示蒸发桶中的水面高度。在桶壁上开有溢水孔,孔的外侧装有溢水嘴,用胶管与溢水桶相连通,以承接因降水从蒸发桶内溢出的水量。桶身的外露部分和桶的内侧涂上白漆,以减少太阳辐射的影响。

图6-14 E-601型蒸发器

(2)水圈 是装置在蒸发桶外围的环套,用以减少太阳辐射及溅水对蒸发的影响。它由4个相同的、其周边稍小于1/4的圆周的弧形水槽组成。水槽用较厚的白铁皮制成,宽20cm,内外壁高分别为13.7cm和15.0cm。每个水槽的外壁上开有排水孔,孔口下缘离水槽底高度为13.0cm。为防止水槽变形,在内外壁之间的上缘设有撑挡。每个水槽均应按蒸发桶的同样要求涂上白漆。水圈内的水面应与蒸发桶内的水面接近。

(3)溢水桶 用金属或其他不吸水的材料制成。它用来承接因暴雨从蒸发桶溢出的水量。用量尺直接观测桶内水深的溢水桶,应做成桶口面积为300cm2的圆柱桶;不用量尺观测的,所用的溢水桶的形式不拘其大小,以能容得下溢出的水量为原则。放置溢水桶的箱要求耐久、干燥和有盖。须注意防止降落在胶管上的雨水顺着胶管流入溢水桶内。不出现暴雨的地方,可以不设置溢水桶。

(4)测针 用于测量蒸发器内水面高度。使用时将测针的插杆插在蒸发桶中的测针座上(见图6-15),插杆下部的圆盘与座口相接。测针所对的方向,全站应统一。插杆上面用金属支架把测杆平行地固定在插杆旁侧。测杆上附有游标尺,可使读数精确到0.1mm。测杆下端有一针尖,用摩擦轮升降测杆,可使针尖上下移动,对准水面。针尖的外围水面上套一杯形静水器,器底有孔,使水内外相通。静水器用固定螺丝与插杆相连,可以上下调整其位置,恰使静水器底没入水中。(www.daowen.com)

2.安装

E-601型蒸发器,安装在观测场内靠近小型蒸发器的地方。安装时,力求少挖动原土。蒸发桶放入坑内,必须使器口水平。桶外壁与坑壁间的空隙,应用原土填回捣实。水圈必须与蒸发桶密合。水圈与地面之间,应取与坑中土壤相近的土料来填筑土圈,其高度应低于蒸发桶口缘约7.5cm。在土圈外围,还应有防塌设施,可用预制弧形混凝土块拼成,或沿土圈外围打入短木板桩等。

图6-15 测针示意图

3.观测和记录

每日20时进行观测。观测时先调整观测针使针尖与水面恰好相接,然后从游标尺上读出水面高度。读数方法:通过游尺零线所对标尺的刻度,即可读出整数;再从游尺刻度线上找出一根与标尺上某一刻度线相吻合的刻度线,游尺上这根刻度线的数字,就是小数读数。

如果由于调整过度,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。

蒸发量=前一日水面高度+降水量(以雨量器观测值为准)-测量时水面高度

观测后应立即调整蒸发桶内的水面高度,水面如果低(高)于水面指示针尖1cm时,则需要加(汲)水,使水面恰与针尖齐平。每次加水或汲水后,均应用测针测量器中水面高度值,记入观测簿次日的蒸发“原量”栏,作为次日观测器内水面高度的起算点。如果因降水,蒸发器内有水流入溢水桶,应测出其量(使用量尺或3000cm2面积的专用量杯;如果使用其他量杯或台秤,则必须换算成相当于3000cm2面积的量值),并从蒸发量中减去此值。

遇见测针损坏又无备件时,可用量杯量入或量出一定水量,使水面与指示针齐平,再根据量入或量出的水量换算成蒸发量。

冬季结冰期很短或偶尔结冰的地区,结冰时可停止观测,在该日蒸发量栏记“B”;待某日结冰融化后,测出停测以来的蒸发总量,记在该日蒸发量栏内。冬季结冰期较长的地区,整个结冰期停止观测,应将器内的水倒净,以免冻坏蒸发器。

4.维护

(1)蒸发用水的要求:应尽可能用代表当地自然水体(江、河、湖)的水。在取自然水有困难的地区,也可使用饮用水(井水、自来水)。器内水要保持清洁,水面无漂浮物,水中无小虫及悬浮物,无青苔,水色无显著改变。如不合此要求,应及时换水。蒸发器换水时,换入水的温度应与原有水的温度相近。要经常清除掉入器内的蛙、虫、杂物。

(2)蒸发器及其附属用具均应妥善使用。

(3)每年在汛期前后(长期稳定封冻的地区,在开始使用前和停止使用后),应各检查一次蒸发器的渗漏情况和防锈或白漆是否有脱落现象,如果发现问题,应进行添补或重新涂刷。

(4)应定期检查蒸发器的安置情况,如果发现高度不准、不水平等,要及时予以纠正。

复习思考题

1.测量降水的仪器有哪些?比较它们的异同点和优缺点?

2.雨量筒的筒口如果变形或不水平,对降水的观测有何影响?

3.雨量筒和雨量杯为什么要配套使用?

4.降水量记为0.1、0.0各代表什么意义?不记又代表什么意义?

5.用普通量杯量得直径20cm的雨量器收集的降水体积为314.0cm3,其降水量是多少毫米?

6.如何测量雪压?

7.测量蒸发量,加水时应注意什么事项?

8.观测期间如有降水,能否观测蒸发量?

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