FAO Penman-Monteith 方法:[参考:GBT 20481-2006 气象干旱等级]
假设作物植株高度为 0.12m,固定的作物表面阻力位 70m/s,反射率为 0.23,
非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全遮盖地面而水分充分适宜的绿
色草地的蒸散量。
PE
0.408
R G
n
900
T
mean
1 0.34u
273
2
u e
2
s
e
a
式中:
PE —可能蒸散量(mm/d);
(1) —饱和水气压曲线斜率(kPa/℃); (2) nR —地表净辐射(MJ/(m*d));
(3)G —土壤热通量(MJ/(m²*d));
(4)—干湿表常数(kPa/℃);
(5) meanT —日平均温度(℃);
(6) 2u —2 米高处风速(m/s);
(7) se —饱和水气压(kPa);
(8) ae —实际水气压(kPa)。
具体计算过程如下:
步骤(1)
—在空气气温为T 时的饱和水气压斜率。
4098
0.6108 exp
T 237.3
17.27T
T 237.3
2
(注:本文T 选用日平均气温。[T 数据来源:气象数据网—中国地面国际交换
站气候资料日值数据—日平均气温]。)
步骤(2) nR
R
n
R
ns
R
nl
(净辐射 nR 是收入的短波辐射 nsR 和支出的净长波辐射 nlR 之差。)
①
R
ns
R
s
1
(i)
0.23
(此处取绿色草地参考作物的反照率。)
(ii)
R
s
a
s
b
s
n
N
R
a
( sR —太阳辐射)
(1)
(1-1)
(1-2)
sa
0.25
、 sb
0.50
(1-2-1)
(注:当没有实际的太阳辐射资料和经验参数可以利用时,推荐使用。 sa 、 sb 表
示回归系数,在阴天(n=0)时表示到达地球表面的地球外辐射的透过系数。)
n :实际日照时数(h)。
[ n数据来源:气象数据网—中国地面国际交换站气候资料日值数据—日照时数]
N
( N :最大可能日照时数(h)。)
(1-2-2)
w
s
24
sw
arccos
tan
tan
( sw :日出时角。)
(1-2-2-1)
:纬度(rad)。
[数据来源:气象数据网—中国地面国际交换站气候资料日值数据—数据台站说
明文档]
0.408 sin
2
365
J 1.39
(1-2-2-2)
(注:—太阳磁偏角; J —日序,取值范围为 1 到 365 或 366,1 月 1 日取日
序为 1。)
R
a
24 60
G d w sin
sc
r
s
sin
cos
sin w
s
cos
(1-2-3)
scG
0.0820
( scG —太阳常数(MJ/(m²*min))。)
、参照公式(1-2-2-2)。
d
r
1 0.033cos
2
365
J
(注: aR —日地球外辐射, rd —日地平均距离; J —参照公式(1-2-2-2)中的
定义取值。)
②
R
nl
4
T
max,K
4
T
min,K
2
0.34 0.14 e
a
1.35
R
s
R
so
0.35
(2)
(i)
4.903 10
9
(—斯蒂芬-玻尔兹曼常数(
MK K m d
)。)
1
4
2
(ii)
T
max,K
T
max
272.15
T
min,K
T
min
272.15
(2-1)
(注: max,KT 、 min,KT —最高、最低绝对温度(开尔文:K);[公式依据:开
尔文与摄氏度单位转换]; maxT 、 minT :日最高、最低温度(摄氏度)。[数据来源:
气象数据网—中国地面国际交换站气候资料日值数据—日气温])。
(iii)
ae 两种方法计算。
ae —计算方法一:
e
a
e T
dew
0.6108 exp
17.27T
T
dew
dew
237.3
(2-2)
(注: ae —实际水气压, dewT —露点温度;[ dewT 数据来源:气象数据网—中国高
空气象站定时值观测资料(起始日期:2015 年7 月)—00、12 点露点温度、气
压、高度、温度、风速]。)
ae —计算方法二:
e
a
RH e
s
(注: ae —实际水气压, RH —相对湿度, se —饱和水气压。)
e T
max
e
s
2
e T
min
e T
max
0.6108 exp
17.27T
T
max
max
237.3
(2-3)
(2-4)
[ maxT 数据来源:气象数据网—中国地面国际交换站气候资料日值数据—日最高气
温、日最低气温。RH 数据来源:气象数据网—中国地面国际交换站气候资料日
值数据—日最小相对湿度、日平均相对湿度。]
(iv)
sR 参照公式(1-2)计算。
(v)
R
so
a
s
b R
s
a
或
R
so
0.75 2 10 z R
a
5
(注: aR —日地球外辐射,参照公式(1-2-3)计算。在接近海平面或 sa 、 sb 有
经验参数可以利用时,按第一个公式计算,在没有经验参数值可以利用时,按第
二个公式计算。z —站点海拔高度,[ z 数据来源:气象数据网—中国地面国际交
换站气候资料日值数据—数据台站说明文档])。
步骤(3)G
G 0
(注:一天至十天的时间尺度里,参考草地的土壤热容量相当小,可以忽略不计。)
步骤(4)
0.665 10 P
3
(注:—干湿表常数;P —大气压[ P 数据来源:气象数据网—中国地面国际交
换站气候资料日值数据—平均气压、数据台站说明文档(海拔高度)],无观测
值时
P 101.3
293 0.0065z
293
5.26
, z —当地海拔高度。)
步骤(5) meanT
T
max
T
mean
T
min
2
[ maxT 数据来源:气象数据网—中国地面国际交换站气候资料日值数据—日最高气
温、日最低气温。]
步骤(6) 2u
u
2
u
z
4.87
ln 67.8z 5.42
(注: 2u :2 米高处风速; zu —10 米高处风速[ zu 数据来源:气象数据网—中国
地面国际交换站气候资料日值数据—风速], z 10 。)
步骤(7) se
参照公式(2-4)计算。
步骤(8) ae
参照公式(2-2)、(2-3)计算。