如何測(cè)量計(jì)算葉片蒸騰速率？

曾有正在學(xué)習(xí)如何測(cè)量葉片蒸騰作用的人發(fā)來(lái)問(wèn)題：是否可以?xún)H通過(guò)測(cè)量單片葉子的氣孔導(dǎo)度來(lái)估算其蒸騰作用？很遺憾，答案是：No。本文將說(shuō)明如何正確操作，以及如何得到總導(dǎo)度，從而估算葉片的蒸騰量。

其中：

g_v 是葉片內(nèi)部水蒸氣進(jìn)入空氣的總導(dǎo)度，
C_vs 是葉片內(nèi)部水蒸氣的濃度，
C_va 是空氣中水蒸氣的濃度。

得到總導(dǎo)度g_v就可以計(jì)算蒸騰速率，g_v是兩個(gè)變量的組合，要將水蒸氣從葉片內(nèi)部空氣轉(zhuǎn)移到大氣中，不僅需要將水通過(guò)葉片的氣孔和蠟質(zhì)層，還需要通過(guò)空氣本身(圖1)。

一個(gè)簡(jiǎn)單的公式得到g_va，如下：

在公式2中，空氣中水蒸氣的導(dǎo)度g_va等于常數(shù)0.147乘以穿過(guò)葉片的風(fēng)速u和葉片的特征尺寸 d 比值的平方根。

• u：穿過(guò)葉片的風(fēng)速，由測(cè)量得到

• d：葉片的特征尺寸，等于0.72 w（其中w是葉片的寬度，由測(cè)量得到）

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要獲得u這個(gè)值，就需要測(cè)量葉片上的風(fēng)速。這種情況小型風(fēng)速計(jì)可能更適合。接下來(lái)獲取葉片的特征尺寸（圖3）。測(cè)量葉片在風(fēng)向上的寬度，然后乘以一個(gè)常數(shù)0.72。

得到這兩個(gè)變量，就可以用它們來(lái)計(jì)算水蒸氣對(duì)空氣的導(dǎo)度g_va。

得到g_va和g_vs后，將兩者結(jié)合，計(jì)算出總導(dǎo)度（g_v）。公式3顯示了如何整合邊界層導(dǎo)度和氣孔導(dǎo)度。

已經(jīng)通過(guò)計(jì)算得到了g_v，接下來(lái)還需要獲得公式1中提到的兩種水蒸氣的濃度。

葉片內(nèi)部水蒸汽濃度等于葉片溫度下的飽和蒸汽壓除以大氣壓(公式4)。

這兩個(gè)值都很容易計(jì)算。葉片溫度下的飽和蒸汽壓由Tetens公式(公式5)給出。

式中

公式 6顯示了如何獲得大氣壓P_a，

其中A是海拔高度。

C_va 的計(jì)算公式如下：

e_s 是用公式5計(jì)算的在空氣溫度T_a下的飽和蒸汽壓，

T_a 是空氣溫度，由測(cè)量得到，

h_r 是相對(duì)濕度，由測(cè)量得到。

把它們代入公式4 (C_vs)和公式7 (C_va)即可得到C_vs和C_va，再將它們代入公式1，解出蒸騰速率E。

盡管公式 E = g_v(C_vs - C_va)很簡(jiǎn)單，但是要估算葉片蒸騰，需要測(cè)量相當(dāng)多的變量。

請(qǐng)注意：獲取風(fēng)速這一參數(shù)，可以使用ATMOS41氣象站，但這取決于葉片的位置。如果葉片靠近地面， 而ATMOS41位于2米處，就必須對(duì)高度進(jìn)行校正。有公式可以用來(lái)推算降至目標(biāo)位置的風(fēng)速。當(dāng)接近地面時(shí)，風(fēng)速會(huì)呈指數(shù)遞減。