土壤蒸發是指土壤中水分汽化進入大氣的過程。雨後，土壤表層達到飽和時，土壤蒸發強度決定於質量交換係數及土壤表面水汽壓與空氣中水汽壓之差，故蒸發率穩定少變。當土壤蒸發大於土壤水和地下水的補給時，表層水分逐漸減少，含水量逐漸下降，液態水的移動減弱。由於液態水的傳導度隨著含水量的減少而迅速降低，此時，土壤水分蒸發率與含水量成正比例。當含水量降低至一定程度時，液態水的傳導度逐漸趨近於零，液態水的蒸發亦趨近於零，形成乾化硬殼。於是蒸發基本上不在土壤表面進行，而土壤中水汽借擴散作用通過乾化表層逸入大氣，蒸發率取決於土壤含水量及土壤中水汽壓梯度，因擴散途徑不斷延長，故蒸發極為微弱。
基本介紹
- 中文名：土壤蒸發
- 外文名：evaporation from soils
- 定位：水文循環的一個重要環節
- 測定方法：數學模型法
物理過程,影響因素,抑制方法,測定方法,
物理過程
土壤蒸發持續進行的條件是：經常有熱量到達土面，提供水分汽化所需的汽化熱；土面水汽壓高於大氣水汽壓；土面能持續得到土內水分。根據各種形態水分的運動情況，
土壤蒸發過程分三個階段：
①毛細管運行階段，當土壤濕潤時，水充滿土壤孔隙，水分通過毛細管作用，不斷快速地向地表運行，水分在地表汽化、擴散，土壤水分蒸發強烈。
②薄膜運行階段，當蒸發耗水使土壤含水量降低，小於毛細管水斷裂含水量（見土壤水）時，毛細管水斷開，毛細管傳導作用停止，土壤水分則以薄膜水形式，由水膜厚的地方向水膜薄的地方運動。由於這種運動緩慢，土壤蒸發明顯減弱。此時，蒸發不僅在地表進行，土壤內部水分也可汽化，並經土壤孔隙向大氣擴散。
③擴散運行階段，當土壤含水量降低，接近凋萎係數時，土壤水分由底層向土面的薄膜運動已基本停止,地表土壤內只有氣態水進行擴散,蒸發率甚小。此時地表乾土層很厚，水分不能滿足作物需要。
此外，也有根據土壤蒸發率變化情況，把土壤蒸發過程分為:①大氣蒸發力控制階段（即蒸發率不變）;②土壤導水率控制階段（即蒸發率降低）；③擴散控制階段（即乾土層的蒸發由水汽擴散控制）。
影響因素
土壤的機械組成對土壤蒸發有較大的影響。土質越粘，土粒越小，毛細管亦越小，蒸發量越大。常採用翻耕，切斷毛細管的措施，以保持土壤水份(即保墒)。地形和坡向對蒸發有一定的影響，山地或高地的蒸發量比低地或谷地要大，南坡的蒸發量一般大於北坡。
除影響水面蒸發的相同因素外，尚有土壤含水量、地下水埋深、土壤結構、土壤色澤、土壤表面特徵及地形等。
(1) 當土壤含水量接近飽和時，由於不規則的土壤顆粒構成了較大的總的蒸發麵，蒸發機會比水平面積相同的自由水面的蒸發機會多。土壤表層3～5厘米範圍內含水量對蒸發起決定性作用，往下影響較小。
(2) 如果地下水埋深小，潛水位經常保持在毛細管作用範圍內，則土壤含水量能持久地得到補充，蒸發均勻；反之,如果地下水埋深大,則蒸發率減小的變化幅度大。
(3) 團粒結構的土壤，蒸發量小；非團粒結構的土壤，蒸發量大。
(4) 土壤色澤改變土壤表面反射率，從而影響蒸發，土壤顏色愈深，蒸發量愈大。棕色土壤的蒸發量比白色的大19%，黑色土壤的蒸發量比白色的大32%。
(5) 土壤表面特徵影響風的紊動作用，粗糙地面的蒸發量比平滑地面的大;地形高處風速大,高地蒸發量比盆地的大；地表坡向不同，影響吸收輻射，蒸發量也有所不同。
(6) 土壤溫度梯度對水分的影響較為複雜。首先，溫度梯度影響到土壤水分運行方向，溫度高的地方水汽壓大，表面張力小；反之，溫度低，水汽壓小，表面張力大。氣態水總是從水汽壓大的地方向水汽壓小的地方運行，液態水總是從表面張力小的地方向表面張力大的地方運行。因此，土壤水分由溫度高的地方向溫度低的地方運行，且參與運行的水分數量則取決於土壤的初始含水率。土壤含水率過大或過小時，參與運行的水分都比較少，只有在毛管斷裂含水率附近的中等含水率才會使參與運行的水分比較多。此外，由於溫度梯度的存在，使得水汽在蒸發層下面發生濃集過程，當土中存在凍土層時，土壤水分是向凍土層運行，從而在凍土層底部區域的含水率較稿，而在凍土層以下的區域土壤含水率則較低。
抑制方法
土壤蒸發的抑制方法有：
①鬆土掩護，保進表層土壤快乾，形成乾土掩護層，同時切斷下層土壤與地表的毛細管聯繫，減少下層水分向上補給量，減小蒸發強度；
②有機物掩護，用麥稈、樹葉、稻草、廄肥等覆蓋地表，防止日光直接照射和風吹。
③化學措施，把聚合電解質溶液加入土壤，改變土壤水分特性，以減少蒸發。
參考書目
黎慶淮主編：《土壤與農作》，水利電力出版社，北京，1979。
Ven Te Chow，Handbook of Applied Hydrology，McGraw-Hill，New York，1964.
測定方法
單位時間的土壤蒸發量稱土壤蒸發率，(以毫米/日計),測定方法有：
①實測法(器測法)，常用土壤蒸發器根據水量平衡原理確定土壤蒸發。這種方法適用於點上,而在大面積上因植被和土壤類型複雜,難於分清土壤蒸發與植物散發，所以器測法極少套用。
②數學模型法，模型可由熱量平衡原理建立。平衡方程由淨輻射通量、土壤吸收熱通量、感熱通量和蒸發熱通量組成。通過計算可得土壤蒸發率。此外，也有根據土壤水運動理論，考慮等溫或非等溫條件推出的數學模型、經驗公式或圖解曲線法等推求土壤蒸發量。
