谈论天气时，我们习惯问“下了多少雨”，却很少问“跑了多少水”。降水是收入，蒸发是支出，这两本账合起来，才是一片土地真实的水分收支。《黄帝内经·素问》里有一句流传两千年的话：“地气上为云，天气下为雨。”古人虽然不知道水汽压为何物，却准确描述了蒸发与降水这对循环的两端。今天，蒸发量已经和降水量、气温一样，是自动气象站的标准观测项目之一。这篇文章就来说说：蒸发量到底是什么，怎么测，又用在哪里。

一、蒸发量：水循环中沉默的支出项

蒸发量指一定时段内从水面或陆面蒸发散失的水深，单位是毫米（mm），与降水量用同一把尺子。气象台站常规观测的是水面蒸发，即给定水面上因蒸发损失的水层厚度；而在农业和水文领域，更受关注的是陆面实际蒸散——它包含土壤蒸发和植物蒸腾两部分，直接决定一块田地每天要补多少水。

两者不能混为一谈。水面蒸发代表的是“蒸发能力”：假想水分无限供应时，大气能“抽走”多少水；实际蒸散才是真实发生的失水。干旱地区的反差最能说明问题：西北内陆一些站点，20厘米小型蒸发皿年观测值可达2000毫米以上，而当地年降水量常常不足100毫米——蒸发能力是降水的二十倍，这就是干旱的定量含义。而在四川盆地这样的湿润区域，两者差距会小得多。

二、蒸发快慢由什么决定

把一块水面想象成水汽的“售票窗口”：窗口外的空气越干燥、排队离开的风越快，卖票速度就越快。气象学上把它拆成三个要素，见下表。

表1 影响水面蒸发的三大气象要素

三个要素里，温度的作用最“陡”。表示饱和水汽压与气温关系的Magnus公式显示：气温从20℃升到30℃，饱和水汽压从23.4百帕升至42.5百帕，空气容纳水汽的能力提高约81%——这就是为什么盛夏午后水田耗水特别快，而初冬水面的蒸发几乎可以忽略。

图1 饱和水汽压随气温指数上升（按Magnus公式计算）

三、怎么测：从人工称量到自动传感

蒸发量的测量走过了三个阶段，原理差异很大，见下图和下表。

图2 三类蒸发测量装置原理对比

表2 主要蒸发观测方式对比

这里要特别说明折算系数：小型蒸发皿口径小、水体浅，白天水温偏高，观测值系统性偏大，与E601B标准蒸发器相比需要乘以约0.6～0.7的系数才能用于水文计算。做长序列资料分析时，不注意仪器换算历史，算出的“蒸发加大趋势”可能只是换了仪器。

在自动气象站中，蒸发观测通常由E601B配超声波水位计完成：水位计测量精度可达毫米级，数据采集器按分钟采样并自动扣除降水、补水的影响，直接输出日蒸发量。观测场选址也有讲究——蒸发器四周须开阔通风，离障碍物的距离要足够远，否则测到的只是“局部小气候”而非区域蒸发能力。

图3 蒸发过程示意：能量、水汽梯度与通风共同决定蒸发速率

四、典籍里的水循环：古人的“蒸发观”

“地气上为云，天气下为雨”出自《素问·阴阳应象大论》，短短十个字，把蒸发（地气上升）和降水（天气下降）写成了一个闭合循环。东汉王充在《论衡》里说得更具体：“夫云出于丘山，降散则为雨”——云从山川水泽升腾而起，散落下来就是雨，已经触及蒸发源区与局地降水的联系。

《吕氏春秋·圜道》的观察尺度更大：“云气西行，云云然，冬夏不辍；水泉东流，日夜不休。”水汽向西、江河向东，一升一降循环不止，这几乎是对东亚水汽输送和江河归海的白描。五行学说把水概括为“水曰润下”，润是蒸散布湿，下是就下归海，一个字概括了水汽的两个去向。

二十四节气里也藏着蒸发的反面——凝结。白露、霜降两个节气，记录的正是夜间辐射降温后水汽重新回到地表的过程：露是水汽在暖季凝结，霜是水汽直接凝华。蒸发与凝结，一出一进，古人用物候把这本水账的借贷两方都记了下来。

五、蒸发数据用在哪里

第一是灌溉决策。联合国粮农组织推荐的彭曼-蒙蒂斯公式，用气温、湿度、风速、辐射计算出参考作物蒸散ET0，再乘以作物系数就是田间需水量。现代农业气象站的核心价值，就是把这套计算所需的参数一次测齐：以成都虹岳科技的HY-AWS农业自动气象站、HY-WDS6/9一体化气象站为例，气温、湿度、风速风向、太阳辐射等要素均可同步接入，配合蒸发量观测，即可支撑按方灌溉、按需补水的精细化管理。

第二是水资源调度。水库、灌区的蒸发损失是水量平衡里必须扣除的大项，E601B蒸发器的长序列数据直接参与供水计算。以四川为例，盆地内大型灌区年水面蒸发量约800～1000毫米，与年降水量相当，春灌前后蒸发迅速抬升，调度方案必须按月修正。第三是干旱监测。降水量减去蒸发能力的亏缺值，是判断气象干旱发展速度的关键指标——同样的少雨，在盛夏和深冬的干旱风险完全不同，差别就在蒸发这一项。

从《黄帝内经》的“地气上为云”，到E601B蒸发器里的超声波水位计，人类对“看不见的支出”的记账方式一直在升级，但记账的对象从未改变。降水与蒸发两本账一起看，才算真正读懂了一方水土。