蒸發量與可能蒸散量
蒸發量與可能蒸散量
林學賢
2020年3月
你可能知道「蒸發」是甚麼,但你又聽過「蒸散」嗎?
蒸發量和蒸散量都是水文觀測的其中兩個重要元素。「蒸發量」是水由液態轉變成氣態而進入大氣中的總耗水量。蒸發跟陽光、風力、溫度和濕度有關。而從土壤和植物表面進入大氣的耗水量就是「蒸散量」。「可能蒸散量」則是在土壤經常保持濕潤的狀況下所可能出現的蒸散量。這些數據對研究水文氣象及農業、興建水塘和淡水湖均十分有用。
在京士柏氣象站,量度水面蒸發量的工作始於1957年,而「可能蒸散量」的觀測更早於1951年開始,兩者均一直維持到現在。傳統上量度蒸發量是用蒸發皿(圖一),皿內注入清水,並設有固定針規刻劃未蒸發前的水面高度。氣象技術員要每日定時注水入皿內並小心量度其分量,直至水面剛剛回復接觸到固定針規。這個分量的水即代表過去24小時內的蒸發量。如果曾下雨,水位高於針規,則要從皿內抽水出來量度,雨量減去抽出來的水量便是當天的蒸發量了。但假若雨量太多而令蒸發皿滿溢,蒸發量便無法準確計算。

圖一 蒸發皿
而「可能蒸散量」是用磚和水泥建成的蒸散量測定裝置來觀測,上面載滿泥土和種滿短草(圖二),下面有一條引出管由裝置底部伸到另一個承接排水的水缸內。以往氣象技術員每日定時在草面灑上定量水分確保泥土飽和濕潤,致使翌日引出管有水分流出。假定蒸散量測定裝置內的含水量在兩次量度時間之間保持不變,則灑上草面的水分和漏出的水分之差即代表「可能蒸散量」。如果過去24小時內有雨,則雨量亦列入計算之內。

圖二 蒸散量測定裝置
2016年開始,天文台技術人員陸續把這兩個觀測自動化,改用電子方式量度和計算,無需再用人手觀測,針規、度水尺、量水器皿等悉數退役。現在量度水位高度變化,只需要放一枚電子壓力計於蒸發皿或水缸中(圖三),裝置便能憑水壓計算出水位高度和改變,從而計算出「蒸發量」和「可能蒸散量」。在大雨出現時,當水深到達某預設高度,裝置亦會記錄下來,並把皿中或缸中的水用泵排走,以防因水滿而溢出,影響讀數。自動化觀測除了節省人力外,亦免除了可能因不同人員觀測而造成的誤差,還增加大雨日子的數據的可用性。

圖三 量度水深的壓力計