水面蒸发预测模型研究（免费）

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1、水面蒸发预测模型研究闵骞（江西省水利厅鄱阳湖水文分局，江西九江332800）摘要：以屮长期气候预报为水面蒸发预测的先决条件，根据我国常规屮长期气候预报发布内容，选择气温和相对湿度作为因子，建立月、旬水面蒸发量预测模型。用华东地区6省1币水面蒸发实验资料率定模型参数并进行模拟检验，表明其适应性良好；采用江西省都昌蒸发实验站资料进行预测应用检验，效果较好。关键词：面蒸发预测；气候学模型；气温；相对温度；屮长期气候预报引言水面蒸发是水库、湖泊等口然水体水量损失的重要部分，对水资源及其利用有较大影响，是水资源管理、调度中必须考虑的水文要素。水面蒸发量

2、的预测，是水资源预测的重要组成部分，对于合理配置水资源，捉高水资源利用效率和保障水资源可持续利用有重更意义。近几年来，随着我国科学管理水资源水平和要求的不断提高，水面蒸发量的预测越來越受到重视。但直到今天，国内外在水面蒸发量预测方面所做研究依然较少，可供应用的成果更是风毛麟角，与当前许多地方水资源短缺和合理利用水资源呼声日益高涨的水资源形势极不协调。故而，水面蒸发量预测是目前我国水资源科学管理与调度屮急待解决的重大技术问题之一。木文通过对道尔顿公式的有条件简化和对影响水面蒸发主要气象因子之间关系的简化，导出了一个包含气温和相对湿度两个基本气彖

3、因了的水面蒸发气候学预测模型，并用以月、旬水面蒸发量的预测。1水面蒸发预测条件分析目前水面蒸发量预测方法主要有两种：一是时间序列分析法，二是气候学模型法。前者依据水面蒸发量随时间的变化规律，建立外延型的水面蒸发量预测模型。虽然其数学基础扎实，建模手段较多（既有传统的自冋归模型、周期叠加模型等，又有现代的人工神经网络模型、投影寻踪模型等），且操作简便，但其物理意义不够明确，况且不确定性很大，故预测精度通常较低；后者根据水面蒸发量与气象因子间的经验关系，建立气候学模型，利用气彖部门发布的气象因了预报值，代入模型中估算水面蒸发量的预测值，即需要以气

4、象预报结果为依托。虽然其预测精度受气象预报准确程度的影响，但其物理基础扎实，数学运算过程也严密，所以预测机制十分明确，预测结杲的精度和可靠性一般较前者更高。用以预测水面蒸发量的气候学模型主要有彭曼公式、道尔顿公式和质量转移公式，以应用道尔顿公式最多。这些公式屮均包含温度、湿度和风速三方面的气象因子，其中温度在日常气彖预报屮均予发布；湿度（指相对湿度）虽然常规气象预报屮不直接发布，但可以根据所预报的天气情况（如降水等级及其出现天数）间接推求〔5而风速在短期气彖预报中发布（一般是预报未来1〜2天的风力和风向），未来1旬或1个月的风速是不作预测的，

5、也无法进行间接推求。从水资源配置、调度角度上说，未來1旬和1个月水而蒸发量预测，远较未来1天水而蒸发量预测的意义大，因此，水面蒸发量的预测，主耍应针对月或旬长时段，且应依据中长期气候预报发布内容，建立预测未來月或旬长时段水面蒸了量的实用型气候学模型。现在我国各地气象台、站均发布未来1个刀（包括•各旬）的屮长期气候预报，为开展未来月或旬水面蒸发量的预测创造了基本条件。但必须注意到，以中长期气候预报为先决条件的月、旬水面蒸发量预测模型中，不能以风速为模型因子，而只能包含温度和湿度対个气象因子，这是水面蒸发预测屮的一大难题。2预测模型的建立与检验2

6、.1模型基础的选择道尔顿线性公式是我国各地应用最为广泛的水面蒸发量计算模型，表达式为：E=Ae（A+BW）（1）式中，E为时段水面蒸发量，mm/At；Ae为自然水体表面水温对应的饱和水汽压e°与水面以上空气水汽压（绝对湿度）ez的差值eo-ez（指时段平均值），hpa；W为水面的平均风速，m/s；A、B为经验系数，出水面蒸发实验资料确定。式（1）实际上是一个二项式，即E=A-Ae+B.Ae-W,其中前项不含风速，后项含有风速。如杲仅取用前项，就能获得对水面蒸发量变化规律及其与主要气象因子关系较好的模拟效果，则可将它作为建立未来月或旬水面蒸发量

7、预测模型的基础。本文选择华东地区西部江西省都吕蒸发实验站1980〜1987年和东部江苏省宜兴蒸发实验站1988〜1989年资料，对上述问题进行试验论证。分成月、旬、日三种统计时段，分别建立两站二项式经验公式E=Ae（A+BW）和单项式经验公式E二A"Aeo其中以月、旬为统计时段时，E、4W均采用月、旬平均值（E为月或旬内的日平均值，单位为mm/d）；以日为统计时段时，采用施成熙教授提出的按照风速大小分纽，以纽平均E、Ae.W数值为分析依据⑵（风速组距与文献［2］中也相同）。对各站各种统计时段建立的二项与单项经验公式分别进行拟合误差检验（统计时

8、段为日时，作逐H检验），用以反映其对水而蒸发量随时间而变化Z规律的模拟效果，结果见表1、2o从表1、2屮可见：（1）二项式经验公式E=Ae（A+BW）中，时段越长系