【论文精选】156:评估通过瞬时测量得出的日蒸散量估算值

文摘   2024-09-13 15:24   陕西  

摘要
区域范围内的蒸散量是农业和水文实践中的有用信息,可以通过将遥感数据与地面测量相结合来确定。不过,利用遥感数据估算的蒸散量通常是瞬时值,要获得区域范围内的日蒸散量,必须将这些值转换为日总量。利用在法国西南部进行的 HAPEXMOBILHY 试验中获得的数据,对将瞬时蒸散量转换为日总量的两种不同方法进行了评估。第一种方法基于这样的假设,即蒸散量的昼夜变化过程与太阳辐照度的昼夜变化过程相似,可以用正弦函数近似表示。因此,可以通过一次瞬时测量获得日蒸散量。第二种方法假定蒸发分量(定义为潜热通量与可用能量通量之比)在白天是恒定的。因此,可以根据蒸发分量和日总可用能量确定日蒸散量。对估算的日蒸散量和测量的日蒸散量进行比较后发现,这两种方法在无云的日子里都是准确的。不过,在利用遥感数据估算区域蒸散量时,第一种方法更为可取。
研究方法
方法一
Jackson et at.(1983)
晴天的瞬时太阳辐射度(Si)近似为:
Si=SmSin(Πt/N)                                                   (1)
其中,Sm为太阳正午时的最大辐照度;t为日出开始的时间;N为日出到日落之间的时间段,单位为t。
对公式(1)进行积分,得出日总辐射度Sd为:
Sd=∫(0~N)SmSin(Πt/N)dt=(2N/Π)Sm           (2)
t时刻的日总辐射度与瞬时辐照度之比为:
J=Sd/Si=2N/[Πsin(Πt/N)]                                      (3)
日照时间N可以表示为:
N=0.945{a+bSin2[Π(D+10)/365]}                      (4)
其中,a为一年中白昼最短的时段;b为一年中白昼最长的时段;D为一年中的日。
a=12.0-5.60x10-2L-2.02x10-4L2+8.25x10-6L3-3.15x10-7L4  (5)

b=0.123xL-3.10x10-4L2+8.00x10-7L3+4.99x10-7L4              (6)

L为纬度,单位为度。

白天蒸散量为:

Ed=Ei(Sd/Si)=Ei[2N/ΠSin(Πt/N)]                           (7)

Ed为白天的蒸散量,单位为MJm-2day-1;Ei为瞬时蒸散量。单位为Wm-2

方法二

假设蒸发分量在白天保持不变,Sugita和Brutsaert(1991)提出一种将瞬时蒸散量转变为白天值的不同方法。

其中,fe为蒸发分量;i代表第i次测量;n代表白天测量的总次数;H为显热通量。

日蒸散量Ed为、

Qd为日间可用能量

其中,Rn为净辐射;G为地面热通量;(t2-t1)代表日照时间;(Rn-G)大于或等于零。


方法一假设蒸散量的昼夜变化过程与太阳辐射度的昼夜变化过程相似;

方法二假设蒸发分量在白天是恒定的。


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