摘要：统计分析了人工观测项目蒸发器蒸发量出现异常值的原因，提出蒸发量异常值处理方法。
关键词：气象；蒸发量；异常值；处理方法。
我参加工作以来，长期从事三岔水库枢纽站的气象观测工作，在长期的工作实践中，发现一个现象--在有降雨的情况下，也会出现蒸发量计算为负值的情况。
水由液态或固态转变成气态，逸入大气中的过程称为蒸发。所谓蒸发量是指在一定时段内，水分经蒸发而散布到空中的量，通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示，一般温度越高、湿度越小、风速越大、气压越低、则蒸发量就越大；反之蒸发量就越小。土壤蒸发量和水面蒸发量的测定，在农业生产和水文工作上非常重要。
蒸发器蒸发量与水面蒸发之间存在很好的相关关系，是气象台站常规观测项目之一，由于资料累计序列长、可比性好，长期以来，一直是水资源评价、水利工程设计和气候区划的重要参考指标。
蒸发量说明该地的水分支出状况。然而，由于蒸发器本身及其周围空气的动力和热力条件与天然水体有所不同，蒸发器测得的蒸发量要比湖泊、水库等实际水体的蒸发量大。
由于受天气和多种因素的影响，常有观测的蒸发量出现偏差，影响到蒸发量资料的使用价值。分析气象要素对蒸发量的影响，找出蒸发量观测误差的原因，减少因处理不当造成的蒸发量数据准确性，显得很有必要。
三岔水库是四川省内的大二型水库，库容近2.3亿立方米，近年来每年水库进出水量都达到3亿立方米左右，承担着灌区数十万亩农田的灌溉任务。该地区属于降雨偏少，干旱频发的浅丘地区，具有冬干、春旱、夏洪、秋季多绵雨的气象特点。水库除拦蓄当地径流外，80%的库容都靠从都江堰充蓄。水库多年平均入库径流不过四千万方，剩余水量补充完全依靠都江堰东风渠的补充。三岔水库正常蓄水高程为462.00，，由于水库建设中的变迁，在蓄水高程达到459.072后，水库充水干渠高程偏低，入库要依靠较小的高程差压水入库，造成每年入库水量统计的不准确，需要通过降雨、蒸发量及出库流量统计来反推入库水量。由于三岔水库水面面积大，达到27平方千米，平均水深较浅，日均蒸发量对水库水量的统计影响相对较大。为了能够更加客观准确的反映出三岔水库的水量变化，更科学地利用好这些宝贵的资源，就必须对蒸发量计算为负值这一问题加以重视，尽量避免或正确处置，以减小此问题对三岔水库水量统计的影响。因此，我对我站出现有时蒸发量计算为负值的情况加以简单分析，力求从观测人员的角度尽量避免或减少此类问题的出现。
我们单位的蒸发量是属于台站测定，具体测定的蒸发量指一定的口径的蒸发器中的水因蒸发而降低的深度。测定蒸发量使用小型蒸发器，前期我站也曾使用过大型E601蒸发桶测定蒸发量，由于各种原因我们现在只使用小型的蒸发器，相较大型蒸发桶，小型蒸发器更易出现蒸发量异常值。
小型蒸发器是口径为20厘米，高约10厘米的金属圆盆，盆口成刀刃状，为防止鸟兽饮水，器口上部套一个向外张成喇叭状的金属丝网圈。测量时，将仪器放在架子上，器口离地70厘米，每日放入定量清水，隔24小时后，用量杯测量剩余水量，所减少的水量即为蒸发量。
小型蒸发器蒸发量计算公式为：蒸发量=原量+降雨量-余量，由此可以直观看出小型蒸发器蒸发量若为负值，只有一个原因，那就是小型蒸发器的原量加降雨量小于蒸发余量。现在就针对这一原因进行分析。
一、工具的原因（小型蒸发器和专用雨量器的差异）
小型蒸发器是口径为20厘米，高约10厘米的金属的圆盆，盆口成刀刃状，为防止鸟兽饮水，器口上部套一个向外张成喇叭状的金属丝网圈。测量时，将仪器放在架子上，器口离地70厘米，每日放入定量清水，隔24小时后，用量杯测量剩余水量，所减少的水量即为蒸发量，它受水的界面很单一。而同一场站雨量器是由全新不锈钢的口径为20cm的承水器（漏斗）、储水筒（外筒）、储水瓶几个部件组成，承水器与漏斗连接面不是一个完整无缝的整体，雨水在经过承水器漏斗流入储水瓶内时，承水器表面和储水瓶都会吸附一定量的雨水，漏斗和承水器之间的接缝也会收纳一些雨水，最终会造成从专用雨量器中量取走的雨量会比实际的偏少一些。
由于小型蒸发器和专用雨量器安装位置不同，有时降雨过程夹杂大风，因风向的不同，落入专用雨量器中的雨水比落入小型蒸发器蒸发皿内的雨水少，相应地，原量+降雨量的数值就减小了。这样，在进行蒸发量=原量+降雨量-余量的计算时，就有极有可能出现蒸发量偏小，乃至出现负值的现象。
二、工作时间的影响（量取蒸发量和雨量的时间差）
当观测的时候正遇到降雨，量完蒸发量再去量雨量，微雨时，前后时间差的雨量差较小，如果雨势大的话，雨量差可达到几毫米，这个雨量差造成了当日蒸发量偏大及次日蒸发量偏小的情况；若次日的天气情况较差，蒸发量较少，就有可能造成次日蒸发量测定值为负值的情况出现。而且每日定时观测的时间也不可能绝对准确，如遇较大降雨时段，两日观测时间相差几分钟也会造成较大误差。
三、人为原因（量取蒸发量原量、余量的准确性偏差）
小型蒸发器量入原量一般固定为20mm，而观测员不固定，两个观测员量入蒸发量原量、量取蒸发量余量时，对量筒的视角稍有不同等等，取值的准确性不可避免地存在一点偏差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对同一个观测员，量测习惯是一样的，而在交接班时段，不同的观测员量入蒸发量原量，量取蒸发量余量时，由于两人量测习惯的不同，造成准确性不同，一定程度上会影响小型蒸发器蒸发量定值。即使同一名观测员，在量取水量时的习惯性视觉稍有变化，也会导致出现误差，影响观测质量。
四、雨水和蒸发皿内的残留水
如果一天大部分时间都在断断续续地下雨，蒸发皿外壁和倒水水嘴积有少量雨水，量取蒸发余量的时候不小心将这些雨水倾入量杯或储水瓶内，会增大蒸发余量的值；打着雨伞或穿着雨衣去量蒸发余量时，伞边滴落的雨水，雨衣上附着的雨水一旦滴入蒸发器，也会导致蒸发器内余量增大，蒸发量测定出现误差；如前一日量取蒸发器蒸发余量时，未将蒸发皿内的水倒干净，而当日加入蒸发器内的水量没有改变，这样在下次测定蒸发量时就增加了蒸发余量的水量。另外，观测规范规定纯雾、露、霜、雾凇单独出现时，不作降雨量处理，但会增加蒸发余量，等等。各类小小的一点因素都会造成这种现象。
五、观测场站的影响
具体到我站的观测场站，由于我站的具体情况，雨量计与蒸发器相距较远，在一般的天气，这一点对观测结果影响不大，但遇上风雨较大的日子，这一段距离就足以对观测结果产生实质性的影响。
从以上分析可以看出，出现测量误差，除了自然原因外，观测人员的操作习惯也有一定影响。从资料可以看出：强降雨是造成蒸发器的蒸发量出现偏差的主要原因。因此在出现强降雨时候，要按照《规范》要求，及时取水或给蒸发器和蒸发器雨量筒同时加盖，避免蒸发器中的水外溅和外溢，同时要注意统一规范观测方法，避免人为误差，减少异常值的出现。如果发现某日蒸发量与相同天气条件的前后两天记录对比出现反常，要结合气象要素和天气条件认真分析，综合判断。
蒸发量负值记录的发生应引起观测员高度重视，并尽快找出原因，改进操作方法，杜绝此类现象。负值记录多出现在非阵性、连续或间歇性小雨（雪）或中到大雨（雪）天气，日照少，湿度大，对于深入探讨气候变化规律具有十分重要的意义，要准确记录蒸发量。在尽量排除自然因素干扰后，我们在实际工作中，应该养成良好、准确、严谨的工作习惯，把人为因素的影响降低到最少。
针对不同天气条件下蒸发量容易出现负值，我们也总结出一些简单实用的改进措施：
有降雨时，应取下金属丝网圈，减少沿金属网圈滑落的雨水干扰测量数据；有强降雨时。应随时注意从器内取出一定的水量，以防水溢出。取出的水量应及时记入观测薄备注栏，并加在该日的“余量”中。
为使计算蒸发量准确，如在观测当时正遇上降雨，在取走蒸发器的时候。应该同时取走雨量筒中的蓄水瓶；放回蒸发器时，也同时放回蓄水瓶。
每天观测后应该清洗蒸发皿，洗后要倒净余水，并换用干净水。
统一规范测量行为及标准，减少不同观测员观测习惯对观测结果的影响，这一点在交接班的时间尤其重要。严格固定观测时间点，确保不会出现观测时段缩短或延长的情况出现，这一点在极端天气时尤其重要。
定时清理蒸发器，复核观测数据，尤其在交接班时，由交接班人员共同清理、复核，消除累计误差。
对特殊情况的处理
采取了上述措施，可以最大程度减少人为因素对测量结果的影响，但在测量蒸发量受到非人为原因或人为原因影响，出现观测异常值是无法绝对避免的，在具体遇到这种情况时，我们可以采取以下方法加以处理：
1．因降水等自然原因，使蒸发量为负值（不论负值多少），记为0.0。无需备注。
2．凡因人为原因造成蒸发量为负值，则按照缺测的情况处理。
3．对于类似于我站这样夜间不测量，只是定时进行观测的地方，第二天早晨发现蒸发皿水（雪）确实外溢，可将蒸发皿内水（雪）倒掉，重新加入20mm的清水，该日蒸发量外加括号，并予注明。
3．蒸发器结冰霜冻，被冻在冰内的沙土无法清除，或有异物落在蒸发器内时，可照常称量记录，但观测后即应换水。
4.在遇到连续阴雨或大雾天气时，可以统一采用杯量、称量的方法，尽量减少误差。
造成蒸发量测定值成为负值的因素是多方面的，有客观方面的因素，也有人为方面的因素，可能还有没考虑到的因素。蒸发量测定值为负值一般在持续阴雨的天气中出现的机会较多。在实际观测工作中，只要严格遵守操作规程，统一规范观测行为，严格遵守观测时间点，就能最大程度减少测定误差观测。这样观测资料的准确性、可用性和可比较性就能得到最大程度的保障。我们的气象资料才能在实际工作中更具有有效性，在大型水库的运行和管理中发挥更大的作用，我们的工作才更有价值。
参考文献：
[1]韦华红.影响蒸发量的主要气象因子及蒸发量观测异常值成因初探[J]，贵州气象，2013（6）.
作者简介：徐艳，女，工程师，四川都江堰龙泉山灌区管理处三岔水库管理局工程股工作人员，长期从事水库大坝相关观测、水位及气象观测工作。
论文作者:徐艳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：蒸发量论文; 蒸发器论文; 余量论文; 负值论文; 水量论文; 水库论文; 蒸发皿论文; 《基层建设》2019年第15期论文;