作物蒸发蒸腾量计算公式
8页1、作物蒸发蒸腾量计算公式一、采用彭曼蒙蒂斯(PenmanMonteith)法计算参考作物蒸发蒸腾量(ET0)1、彭曼蒙蒂斯(PenmanMonteith)公式彭曼蒙蒂斯(PenmanMonteith)公式是联合国粮农组织(FAO,1998)提出的最新修正彭曼公式,并已被广泛应用且已证实具有较高精度及可使用性。P-M公式对参考作物的蒸发蒸腾量定义如下:参考作物的蒸发蒸腾量为一种假想的参考作物冠层的蒸发蒸腾速率,假想作物的高度为0.12m,固定的叶面阻力为70s/m,反射率为0.23,非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全覆盖地面且不缺水的绿色草地蒸发蒸腾量。PenmanMonteith公式: (1)式中 参考作物蒸发蒸腾量,mm/d;温度饱和水汽压关系曲线在T处的切线斜率,kPa-1; (2)T平均气温,ea饱和水汽压,kpa; (3)Rn净辐射,MJ/(m2d); (4)Rns净短波辐射,MJ/(m2d);Rnl净长波辐射,MJ/(m2d); (5)n实际日照时数,h;N最大可能日照时数,h; (6)Ws日照时数角,rad; (7)地理纬度,rad;日倾角,rad; (8)J日序数
2、(元月1日为1,逐日累加);Ra大气边缘太阳辐射,MJ/(m2d); (9)dr日地相对距离; (10) (11)ed实际水汽压,kpa; (12)RHmax日最大相对湿度,;Tmin日最低气温;ea(Tmin)Tmin时饱和水汽压,kpa,可将Tmin代入(3)式求得;ed(Tmin)Tmin时实际水汽压,kpa;RHmin日最小相对湿度,;Tmax日最高气温,ea(Tmax)Tmax时饱和水汽压,kpa,可将Tmax代入(3)式求得;ed(Tmax)Tmax时实际水汽压,kpa;若资料不符合(12)式要求或计算较长时段ET0,也可采用下式计算ed,即 (13)RHmean平均相对湿度,; (14)在最低气温等于或十分接近露点温度时,也可采用下式计算ed,即 (15)Tks最高绝对温度,K;Tkn最低绝对温度,K; (16) (17)G土壤热通量,MJ/(m2d);对于逐日估算ET0,则第d日土壤热通量为 (18)对于分月估算ET0,则第m月土壤热通量为: (19)Td、Td-1分别为第d、d-1日气温,;Tm、Tm-1分别为第m、m-1日气温,;湿度表常数,kpa-1; (20)P
3、气压,kpa; (21)Z计算地点海拔高程,m;潜热,MJkg-1; (35)u22m高处风速,m/s; (36)h风标高度,m;uh实际风速,m/s。2、实际作物需水计算,根据试验测定的蒸发蒸腾量和计算的参考作物蒸发蒸腾量,分析确定作物系数(Kc)和土壤水分修正系数(Ks)后,可计算实际作物需水量 。 Kc作物系数; Ks土壤水分修正系数; ET0参考作物腾发量;ETc作物需水量;ETa任意土壤水分条件下的作物腾发量。二、波文比-能量平衡法1926年Bowen从能量平衡方程出发,提出了计算水面蒸发的波文比-能量平衡模型。该方法的两大理论支柱是能量平衡原理和边界层扩散理论。假定植物和土壤是一个蒸发界面,水分子可以从此界面逸出而进入大气,那么,对于这个面的垂直方向上的能量收支平衡可用下式描述: (1)式中太阳净辐射;土壤热通量;感热通量;潜热通量,水汽化潜热,植物蒸发蒸腾量。波文比定义为 (2)综合式(1)和(2)可得: (3)式(3)即为用波文比-能量平衡法估算植物蒸发蒸腾量的公式,其关键在于波文比的确定。 根据经验关系,感热通量、潜热通量可表示为: (4) (5)式中空气密度;空气定
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