论文部分内容阅读
我国西北地区为干旱半干旱气候,该区气候干燥,蒸发量大,降雨量小,有众多的盐湖,研究该区的盐度效应可以对盐田晒盐提供基础数据,并且合理的估算出不同盐度的水面蒸发量、整合气象因素分析出不同盐度水面蒸发的机理对于水土资源的合理规划利用、干早地质绿洲的发展、沙漠化防治、盐湖的合理开发利用以及对该地区盐湖水面蒸发的计算具有重大意义。本文通过进行野外试验,观测同一气象条件下四种浓度的Na Cl溶液在蒸发器中的盐度效应,分析不同时间尺度上的盐度效应以及各蒸发器垂直剖面上温度的变化规律,结合实验自身的结构特点以能量守恒原理为基础分析了试验中的能量源、汇项,以及蒸发器蒸发的物理过程。选取蒸发量以及相关的气象资料,分析淡水、咸水蒸发对主要气象因子的响应情况。采用统计方法对比四种主要的气象要素(气温、风速、空气湿度以及净辐射)对蒸发器蒸发过程的影响;分析了各主要气象因子在不同时间尺度上(日、旬、月)对盐度效应的影响。主要结论总结如下:(1)总体上四种浓度的Na Cl溶液在蒸发器中的水面蒸发量随时间的变化趋势具有一定的相似性即白天强夜晚弱;夏季强秋冬季弱。但在日、月、季时间尺度上存在着不同程度的盐度效应。水体盐度与蒸发量间呈负相关关系,进一步研究发现可能存在着负指数关系。(2)不同时间尺度上的盐度效应,日变化表明:盐度变化时,在蒸发作用强烈的情况下各蒸发器中日平均蒸发强度最大值出现的时间有所滞后:淡水在13:00;浓度为2.4%的盐溶液在13:00-14:00时;浓度为6.5%盐溶液出现在14:00左右;而9%浓度的盐溶液平均日蒸发强度最大值不是很显著,在14:00-15:00时之间。当浓度超过11%时蒸发作用在日尺度上很微弱。月变化表明:与日尺度相比月尺度上的盐度效应更加明显,盐溶液浓度升高1%时各月蒸发量在2.2 mm到13.6mm范围内下降;季变化表明:夏季,当盐度增大到11%后蒸发作用很微弱,秋季以及冬季,当盐溶液的浓度达到9%后蒸发作用不显著。(4)随着盐度的增大各蒸发器中水体表面温度逐渐减小,水体平均温度变化基本类似,但随着盐度的增加水体下部恒温层有逐渐上移的趋势。以能量守恒原理为基础建立了数学模型,分析发现蒸发器水体能量的主要来源是太阳辐射,主要汇项是水体自身储存一部分热量以及以潜热和感热形式向大气输送的热量。(5)影响盐度效应的主要因子为气象因素(气温、风速、相对湿度和净辐射)和自身盐分,气温(x1)、风速(x2)、净辐射(x4)与盐度效应呈正相关;相对湿度(x3)与盐度效应呈负相关关系;相对湿度对盐度效应的影响更为突出。对上述气象因子的响应咸水蒸发相比于淡水有所滞后。运用多元回归分析得出该地区淡水(y1)与咸水蒸发量(y2)与主要气象要素见得关系分别为:y1=1.331+0.175x1+0.415x2-0.054x3+0.002x4y2=-1.883+0.158x1+0.275x2-0.017x3+0.001x4