蒸散发水源组成与测定方法研究进展
2021-05-25王周锋王文科李俊亭
王周锋,王文科,李俊亭
(1.旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室,陕西 西安 710054;2.长安大学水利与环境学院,陕西 西安 710054)
蒸散发是指陆面和水体(海洋、湖泊、河流等)水分通过蒸发作用、植物体内水分通过蒸腾作用以水汽形式进入大气的过程,它是陆气系统水分和能量循环的重要的生物物理过程(图1)[1]。陆地蒸发过程包括水体蒸发(包括冰雪升华)、土壤蒸发以及植被表面的蒸发过程,而蒸腾过程主要是植物在光合作用过程中吸收的水分经由植物叶片气孔的散失。其中,植物蒸腾是陆面水分消耗的主要方式[2-3]。

图1 陆面的蒸散发组成(改自Zhang等[1])Fig.1 Evaportranspiration composition of the land surface(modified from Zhang et al.[1])
作为最重要的水循环过程,蒸散发是联系大气圈、水圈、生物圈、土壤圈和岩石圈的重要纽带,全球陆地60%的降水通过蒸散发的形式进入大气[2,4]。在干旱半干旱地区,这一比例甚至高达95%以上[5]。蒸散发过程中水汽的散失以潜热形式消耗大量的能量,引起地表降温。因此,蒸散发显著影响着地球的气象和气候变化[1]。同时,气象要素、下垫面、水分条件、土地利用方式、生态环境变化等多种要素又影响着蒸散发过程[6]。尽管通过地面观测、遥感监测和模型估算等方法对蒸散发过程进行了大量的研究,但是仍然存在时空尺度匹配、尺度提升、精度验证、真实性检验等很多问题没有完全解决[7-10]。可见,清晰认识蒸散发过程与控制因素,精确测定和估算蒸散发量对于深刻认识气候变化与水循环过程、地表水量平衡、水资源开发与优化管理、农业用水调控等具有重要意义[1,11−12]。……
