土壤表面蒸发阻力模型

(1) 单层模型：当地表饱和时，暂时设土壤表面蒸发阻力=0。当表面土壤开始变干时，设想蒸发面不断向下扩展，其距地面的距离z(t)(m)，t为时间(s)。即蒸发是在土壤中进行的，水汽从蒸发面扩散到地表时受到一个阻力 的作用。若为空气动力学阻力，则蒸发率可表达为：

式中，为土壤表面的空气湿度；而为参考高度上的空气湿度。

     根据扩散定律，从蒸发面到z区的水汽通量为

式中，为水汽在干土中的扩散率；为z区内的水汽浓度的变化；。

(2) 双层模型：当土壤表面风干时，在干土与湿土之间有一过渡层，其水分已失去连续性，水汽越过水-气边界的阻力为；水汽越过干图层的阻力为，则总的蒸发阻力为：

(3) 经验模型：根据上述模型计算土壤表面蒸发阻力是困难的。由于土壤表面的温度与表层水分可以用遥感的方法测定，所以，采用以表层水分与温度为变量的阻力模型最为方便。当表层土壤逐渐风干时，蒸发率逐渐变小，即：

式中，a, b是根据实测的拟合的参数；为表层0~1cm平均含水量；为表层土壤饱和含水量。当表层土壤饱和()时，=a为最小阻力，即水汽越过水-大气边界的阻力。如果忽略这一最小阻力，则：

(4) 田间测定与计算方法：如果是测定的蒸发率，是土壤表层(o~1cm)的空气湿度，是空气湿度，则：

式中，φ为土壤基质势；g为重力加速度；R为通用气体常数；为地表温度；是温度为时土壤的饱和湿度；Z为测定风速u的参考高度；为地表的粗糙度。

参考文献

杨邦杰，Blackwell P S, Nichllson D F：土壤表面蒸发阻力模型与田间测定方法。地理学报，1997，52(2)