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彭曼法计算作物需水量
用彭曼法计算作物需水量,必须首先算出参照作物需水量(亦称参照需水量)。参照作物需水量指土壤水分充足、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔(有200m以上的长度及宽度)矮草地(草高8~15cm)的需水量,它是各种气象条件影响作物需水量的综合指标。取得参照需水量数据后,按公式(A-1)计算作物需水量(以下各式中诸因素未用右下角标i,但均代表阶段内数值):
ET=Kω·Kc·ET0 (A-1)
式中 ET-----阶段日平均需水量(mm/d);
ET0-----阶段日平均参照需水量(mm/d);
Kω-------土壤水分修正系数;
Kc------作物系数。
参照作物需水量按公式(A-2),即修正的彭曼公式计算:
(A-2)
式中 P0------标准大气压,P0=1013.25hPa;
P-------计算地点平均气压(hPa);
Δ----平均气温时饱和水汽压随温度的变率,Δ=dea/dt;
ea-----饱和水气压(hPa);
t--------平均气温(℃);
γ-----湿度计常数,γ=0.66hPa/℃;
Rn-----太阳净辐射,以所能蒸发的水层深度计(mm/d);
Ea----干燥力(mm/d)。
P可根据计算地点高程及气温从气象图表中查得,或按公式(A-3)直接计算出P0/P数值:
(A-3)
式中 H------计算地点海拔高程(m);
t-------阶段平均气温(℃)。
Δ可按公式(A-4)和(A-5),即气象学中的马格奴斯公式计算,即:
(A-4)
еa=6.1×107.45t/(273+t) (A-5)
Rn可按公式(A-6)计算:
Rn=0.75Ra(a+bn/N)--бTk4(0.56—0.079√ed)×(0.1+0.9n/N) (A-6)
式中 Rn-----大气顶层的太阳辐射(mm/d);
n-------实际日照时数(h/d);
N------最大可能日照时数(h/d);
бTk4------黑体辐射(mm/d);
б-----斯蒂芬—博茨曼常数,可取2×10-1(mm/℃4?d);
Tk-----绝对温度,可取273+t(℃);
еd----实际水汽压(hPa);
a、b---计算净辐射的经验系数。
N及Ra可根据当地的纬度及计算的月份从天文表中查得。
Ea可按公式(A-7)计算:
Ea=0.26(1+Bu2)(еa-еd) (A-7)
式中 u2----地面以上2m处的风速(m/s),其它高度的风速应换算为2m高处的风速;
B——风速修正系数,在日最低气温平均值大于5℃且日最高气温与日最低气温之差的平均值Δt大于12℃时,B=0.7Δt-0.265;其余条件下,B=0.54。
当土壤含水率大于或等于临界含水率(毛管断裂含水率)时,Kω=1;小于临界含水率时,Kω可按公式(A-8)计算:
Kω=(ω-ωP)/(ωj-ωP) (A-8)
式中 ω——阶段土壤平均含水率(占干土重%);
ωp——凋萎系数(占干土重%);
ωj——临界土壤含水率(占干土重%)。
Kc可由当地或邻近灌溉试验站取得,或从作物需水量等值线图中查得,30万亩以上灌区有条件时宜按公式(A—9)计算:
Kc=aˊ+bˊLAI (A—9)
式中 aˊ、bˊ——经验常数与系数,可取自当地或邻近灌溉试验站试验资料;
LAI——叶面积指数。
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