蒸散(ET)的测量方法与仪器
蒸散(Evaportranspiration,ET)是地表水分蒸发和植物蒸腾的总和,是水循环、能量平衡和植物生理活动中的关键环节。
测量方法大致可以分为四类:传统测量法、基于微气象学的方法、遥感估算方法和模型估算方法。
1、传统测量方法(点尺度)
这类方法直接测量或通过水量平衡计算ET,通常代表一个点或很小区域的数值
蒸渗仪被视为直接测量ET的基准方法,精度很高。是通过一个装满原状土和植物的容器,通过精确测量其重量或水量变化来计算ET。
相对于其他方法,其代表性有限,如果做大型地下室蒸渗,破坏性也越大
波文比能量平衡法通过测量净辐射、土壤热通量以及上下两个高度的空气温湿度差,计算潜热通量(即ET)。
优点是理论清晰,免去了对湍流交换系数的直接测量。缺点是在平流条件下(如干湿交界处)误差大;需要下垫面均一、大气稳定。

2、基于微气象学的方法(田块尺度)
这类方法通过测量大气湍流来直接计算水汽通量
观测范围0.5km-10km。

3、遥感估算方法(区域至全球尺度)
这类方法利用卫星或航空遥感数据,通过地表能量平衡模型反演ET。
4、模型估算方法(彭曼公式)
如何选择合适的方法?
选择哪种方法取决于研究目的、预算、所需尺度以及精度要求
追求单点高精度,用于方法校准或基础研究:蒸渗仪是黄金标准。
进行田块尺度的连续、高精度通量观测,且有充足预算:涡度相关系统是较好的选择,全球通量网(如FLUXNET)主要采用此法。
预算有限,但需要田块尺度的可靠数据,且下垫面均一:波文比系统是一个很好的折中方案
需要了解几百米到几公里尺度上的平均ET,特别是复杂地形:闪烁仪非常有用。
需要获取大范围(如整个流域、省或国家)的ET空间分布图:遥感方法是可行的选择,通常需要结合地面站点数据进行验证和校正。
预算有限,需其他方法的补充和验证,可选择彭曼公式方法。彭曼公式是利用气象观测数据来“计算”或“估算”ET值。它是许多测量方法和模型的理论基础。