一、概况

黄河流域陆上水面蒸发量观测,最早于民国十八年(1929年)首先在黄河干流的陕县、开封(柳园口)和派口三个站开展,支流上开展较早的是1934年渭河的太寅、亭口和咸阳三处。1937年全河蒸发观测发展到24处,抗日战争期间减少到10多处,1948年又增加到28处,1949年为25处。中华人民共和国成立后全河蒸发观测发展也较快,1952年为95处,1955年增加到178处,1956年是历年最多为211处(黄委会114处、青海11处、甘肃16处、内蒙古10处、山西23处、陕西35处、河南1处、山东1处)。1957年经站网调整后为183处。“文化大革命”前全河蒸发观测站在151～168处间变动,“文化大革命”期间减少到70处左右,1975年恢复到110处,以后又逐渐恢复和发展,到20世纪80年代发展到140～164处间。

二、仪器设备

民国时期采用的仪器有两种,一为直径80cm,高20cm,由白铁皮制成的圆盆,称大型蒸发皿；另一种直径为20cm,高10cm,称小型蒸发皿。小型蒸发皿置于百叶箱内,观测蔽荫处的蒸发量；大型蒸发皿的安设,一种是在地上挖深16cm 的浅坑,将蒸发皿埋入土中；另一种是将蒸发皿置于地面,四周用砖砌成圈或用土围住,以减小地面对蒸发皿的影响。

中华人民共和国成立初期,水面蒸发的观测仍以陆面为主,仪器设备和民国时期基本相似。所不同的是大型蒸发皿外加有直径为100cm 的套盆,高为40cm,套盆中注入水量以减小蒸发皿受外界的影响。而直径为20cm的小型蒸发皿,由百叶箱内移至于空旷的木椿上,蒸发皿器口的高度和雨量器口高度一致,为70cm。为了防止鸟类立在蒸发皿边沿饮水,在蒸发皿(大、小都有)边沿上安装喇叭形铁丝罩。20 世纪50 年代中期学习苏联,在部分试验站引进ΓΓИ-3000型蒸发器进行对比观测。1960年,由水利电力部水文局组织以苏联ΓΓИ-3000型蒸发器为基础,吸取80cm 带套盆蒸发皿的优点,研制成定名为E-601型蒸发器,作为全国蒸发观测的统一仪器。黄委会从60年代初开始以E-601型蒸发器逐渐代替80cm 带套盆的蒸发皿。E-601蒸发器的器身大部分埋入地下,器口离地面为7.5cm,因此器内水体温度接近自然水体状况。器口的四周还设有水圈,起到了增大蒸发器器口面积的作用。据黄委会三门峡库区水文实验总站,用20m2 的大型蒸发池和E-601蒸发器及80cm 套盆蒸发皿的对比观测资料分析表明,20m2蒸发池的蒸发量E0 和E-601蒸发器的蒸发量E1 之比值k(称换算系数)比较稳定,因此用E 601蒸发器测得的蒸发量代表性较好。而80cm 蒸发皿的换算系数变化很大,据统计4～11月的平均换算系数年变化范围为0.65～0.83。

E-601型蒸发器的器口接近地面,因此观测不方便,同时当降水量较大时,雨水常溅入蒸发器内,使蒸发量出现负值；另外在黄河河源和宁蒙地区,以及山陕区间风沙较大,易将泥土及杂物刮进蒸发器；在夏季青蛙和蟾蜍也经常跳入蒸发器内,这些因素都对蒸发量的观测值有一定影响。1975年对E-601蒸发器的埋设进行改进,提高了器口离地的高度,由7.5cm 增加到30cm,并将蒸发器周围用砖石等砌成墩台,经过以上改进,存在的问题基本上获得了解决。冬季(12月至次年3月)因气温较冷,蒸发器(皿)都发生结冰现象,因此冬季大型蒸发器(皿)都停止观测,而改用口径为20cm 的小型蒸发皿,用称重法进行观测。小型蒸发器的蒸发量受外界因素的影响很大,其观测值经改正后才能代表蒸发量。(www.daowen.com)

三、观测时制

蒸发量观测时制,在民国时期和中华人民共和国成立初期,采用地方太阳时,1956年改为北京标准时。蒸发量计算的日分界,在民国时期以9时为日分界,中华人民共和国成立后的日分界随同降水量有19时和9时两种。

四、蒸发量变化

经实测资料分析黄河流域的蒸发量变化和黄河流域的地形有关,如黄河流域西北部的鄂拉山与南山、祁连山与贺兰山、贺兰山与狼山,是干燥气流和沙漠侵入黄河的三条通道。在通道所经的地区由于风速大、空气湿度小,使水面蒸发量增大,蒸发的变化趋势是由西北向东南逐渐减小。贺兰山与狼山之间是沙漠入侵黄河的主要通道,因此,该地区的水面蒸发量成为黄河流域的最高区,蒸发量在1600～1800mm,个别地区在1800mm 以上。秦岭和太子山区是流域蒸发量的最低地区,平均在700mm 以下。兰州以上为青海高原,气温一般较低,多年平均蒸发量在850mm 左右。兰州至河口镇为沙漠干旱区,气候干燥,降水量少,平均蒸发量在1470mm 左右。河口镇至龙门区间在1000～1400mm,龙门至三门峡区间变化较大,平均为900～1200mm。三门峡至花园口区间为1060mm 左右,花园口以下至河口地区在1200mm 左右。