[发明专利]一种城市生态系统露水蒸发量的监测和计算方法

摘要

本发明公开了一种城市生态系统露水蒸发量的监测和计算方法，包括在城市生态系统典型下垫面布点、根据不同下垫面设置观测架和监测器、每日观测露水凝结和蒸发情况、计算露水蒸发强度和露水凝结量以及露水蒸发速率等步骤。本发明可以监测并计算包括林地、草地、湖滨地、水泥路面和沥青路面等不同下垫面类型在不同时间段的露水蒸发次数、蒸发量的情况，监测器成本低且易制作，操作步骤简单，经济易行，计算方法简洁明确，为准确计算城市不同斑块露水蒸发量提供方法依据，为全面科学地衡量城市露水的蒸发量提供支持，本发明的方法有广阔的推广和应用前景。

主权项

1.一种城市生态系统露水蒸发量的监测和计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在无霜期期间，选择城市生态系统典型下垫面进行布点，包括林地、草地、湖滨地、水泥路面和沥青路面，在每个监测点设立两处观测架；2)将直径为30cm的托盘放在量程为0.01～3000g的电子天平上，托盘两面粘贴同等面积的典型下垫面样本，将电子天平置于防水盒子中；所述的防水盒子内设小孔以排出雨水；所述的典型下垫面样本根据观测点下垫面来选择，下垫面为植物的选用草皮，沥青路面选用沥青片，水泥路面选用水泥片；3)根据下垫面选择盒子的放置地点：硬化路面将内置电子天平的防水盒子置于地表；林地、草地和湖滨地将盒子平置于观测架上，且观测架上设有可依据植物生长情况调整高度的观测臂，使托盘与植物冠层保持同等高度；4)将电子天平设置为每分钟自动读数一次，每日对不同下垫面露水凝结和蒸发情况进行观测，在日落后半小时记录初始值，当达到峰值时记录增重数值，即为露水凝结量，其对应时段为露水凝结时段；当天平数值降至恒重数值保持半小时无变化，即认为露水完全蒸发，其对应时段为露水蒸发时段；当没有增重或夜间有雨，说明没有发生露水凝结，即记为无露日，每次降雨后更换干草皮、沥青片、水泥片；5)根据观测数据计算各下垫面露水凝结、蒸发量及速率，重点监测灰霾期间及前后各下垫面露水蒸发时间和速率的增减，计算公式如下：试验点的单日露水强度计算公式为： DF i = 2 × 10 × ( W i m a x - W i c ) S i × LAI i ]]>城市年露水凝结量计算公式为： DF a = Σ m P i × DF i u ]]>试验点的单日露水蒸发量强度计算公式为： EA i = 2 × 10 × ( W i m a x - W i h ) S i × LAI i ]]>试验点单日露水蒸发速率计算公式为： V i = EA i t i e v a p ]]>城市年露水蒸发量计算公式为： EA a = Σ u = 1 m P i × EA i u ]]>所述的i为不同下垫面类型，i＝1，2，3时分别代表草地、沥青路和水泥路；所述的DFi为日露水量，单位mm；所述的10为换算系数；所述的Wic为不同下垫面监测点日落后天平称量的初始重量，单位g；所述的Wimax为不同下垫面监测点日出时天平称量的最大重量，单位g；所述的Si为草皮/沥青片/水泥片有效表面积，单位cm2；所述的2为植物叶片正反面系数；所述的LAIi为日叶面积指数，单位cm2/cm2，硬化路面地表无植物覆盖，计算露水凝结和蒸发强度时，不必考虑LAIi；所述的EAi为不同下垫面监测点日露水蒸发量，单位mm；所述的Wih为不同下垫面监测点日出后天平称量达到恒重重量，单位g；所述的tievap为不同下垫面监测点露水蒸发时间，单位h；所述的Vi为不同下垫面监测点每日露水蒸发速率，单位mm/h；所述的DFa为城市年露水凝结量，单位mm；所述的EAa为城市年露水蒸发量，单位mm；所述的m为年露日数，单位day；所述的Pi为不同下垫面所占城市面积比例，根据实际统计数据来定。