E601型蒸发器观测值出现负值原因分析

□张志松（河南省开封水文水资源勘测局）

水面蒸发观测的标准仪器是改进后的E601型蒸发器，凡属国家基本站网的站，都必须采用这一蒸发器进行观测。这种蒸发器与小型蒸发器相比，因其仪器结构、安装高度、周围环境等更具合理性、科学性，所以所测得的蒸发量也更具有代表性，比较接近自然水面的蒸发状况。然而由于E601型蒸发器安装、维护、观测等要求较高，其中某一环节若不规范，就有可能造成记录的误差，比如E601中的蒸发量出现的负值就是这种误差现象之一。虽然在《水文资料整编规范》中规定，因降水或其它原因，使日蒸发量出现负值时，日蒸发量作零处理。但在实际观测中，E601型蒸发器出现负值的原因较为复杂。

一、出现负值的客观原因

笔者在从事多年水文实际观测和水文资料整编工作中发现，E601型蒸发器出现负值现象基本上都出现在阴雨天。根据资料记录分析，出现负值的客观原因主要有几方面。

（一）观测时间差

根据日蒸发量计算公式：日蒸发量=前一天读数+日降水量-当日读数-溢出水量。

式中日降水量一般采用20cm的雨量器的测量值。

在实际操作中，往往E601型蒸发器对蒸发量和降水量的观测可能在不同时刻进行，这中间有个时间差。如果在此时间差内正好降雨，尤其是出现较大降雨时，此时若先测量降水量，再进行蒸发器测针读数，那么蒸发量的计算会出现较大误差，以致出现负值。

（二）水汽凝结作用

春、冬季节里，在天气突然转暖的情况下，或者在有雾的天气里，大气中的水汽比较充沛，空气接近饱和而空气比较暖和。由于E601型蒸发器中水温与气温有差异，会造成近地表面水汽凝结并溶入蒸发器中。从以往观测记录可知，当实际蒸发很小时，也会使日蒸发量出现负值。

（三）护水圈的影响

E601型蒸发器外围有一圈护水圈，其中的一个作用是防止在降雨时因雨滴外溅致使蒸发测值不准，但在靠器壁同等垂直距离内，外圈面积比内圈面积大，这会使溅入蒸发器的水比溅出的多。若降水强度大或护水圈的水位比蒸发器的水位高，溅入大于溅出更加明显，这就会使蒸发器出现负值。

（四）净水器堵塞

为了减少水面波动，便于观测，因此在蒸发桶内壁设有净水器。然而，由于日久水质变差，使净水器内积聚污物、青苔等，可导致小孔堵塞，造成净水器内水面和筒内水面高度有一定差，引起测得的蒸发量误差，仍致出现负值。

（五）溢流桶水量误差

E601型蒸发器都配有一个溢流桶，用于测量因较大降雨时溢出的水量。降雨时若处理不当，有可能使蒸发桶外的雨水顺着胶管流入或渗入溢流桶内，使溢流水量增大，从而使计算出来的日蒸发量出现负值。

（六）观测误差

E601型蒸发器的观测是用测针测量，它受多种因素影响，如水面不稳、针尖架的螺丝松动，测针圆盘与座口有间隙、不同的观测位置、方向，以及不同观测者的习惯等都会影响其观测值，稍不仔细就会造成日蒸发量观测值出现负值。

二、减少负值现象的注意事项

由于E601型蒸发器出现负值现象比较特殊，甚至有时负值达1mm以上。除一些客观原因外，还有一部分是因E601型蒸发器维护技术和观测技术较高，而观测员未能全部做到引起的。为消除主观因素影响，观测员必须严格按照技术规定操作。在平时工作中必须注意以下几点：

一是平时或观测时要注意查看净水器小孔是否通畅，如堵塞应及时清洗、疏通。

二是针尖是由螺丝将其固定在测针的测杆上的，用以测量蒸发面的高度。测针由于经常被使用，固定螺丝难免松动，从而引起针尖偏长，所测得的日蒸发量偏小。所以，在每次观测蒸发量之前，要检查固定螺丝，如有松动应将其拧紧后再测量。

三是测针座被经常使用可引起固定螺丝松动，使其产生晃动，导致其面与水面不平行，测针与水面不垂直，从而产生测量误差。因此在日常的维护、观测中应经常检查测针座，如有松动及时加固，使测针与水面保持垂直。

四是观测蒸发量如遇降雨，最好两人同时进行蒸发量观测与降水量观测。

五是视水质状况经常进行蒸发桶的清洗和换水（一般以每月一次为宜），使蒸发面保持良好的状态。

六是防止蒸发桶外的雨水顺着胶管流入或渗入溢流桶内。

只有严格按照水文测验规范操作，消除主观因素影响，才能避免或减少负值发生，提高观测质量。

三、结束语

本文所考虑的各种影响的综合结果使日蒸发出现负值，测量者必然会十分重视并及时进行处理，但是如果这些影响不大，而实际蒸发量又很大，观测到的日蒸发量仍为正值，就很难得到重视了。而且有些影响因素还可能使观测到的蒸发量偏大。所以即使不出现负值，也要注意上述各种因素影响，正确操作，以保证日蒸发量的准确观测。