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自由水面水分子汽化逸入大气的过程。水面蒸发可分为汽化与扩散两个过程：①水体内部的水分子总处在不停的运动状态中，其方向、速度各不相同。处在水面的某些分子，在得到超过分子间内聚力的运动能量时，就突破水面而跃入紧靠水面的空气层中，称为汽化过程。②蒸发逸出的分子开始聚集在紧靠蒸发面的上空，以扩散的形式从水汽压高的地方向水汽压低的地方移运，它空出的位置再由水面跃出的新水分子来填充，使蒸发不断进行，称为扩散现象。当接近蒸发面的气温高于上层气温时，下层暖湿空气上升，上层的干冷空气下沉，称为对流扩散现象。刮风时，空气中的水汽、热量发生移运，把水体活动层表面将要饱和的空气冲淡，促进蒸发，称为紊动扩散现象，是主要的扩散过程。但是也有一些逸出的水分子与空气中的水分子碰撞，或因蒸发面水分子的吸引等原因，又从空气中返回水体内，发生凝结现象。因此，实际观测到的蒸发量是从水面跃出的水分子与返回水体的水分子数量上的差值（通常也把冰面蒸发统计在内）。水面蒸发量的单位为mm。 水面蒸发是水文循环中最活跃的因子之一，是开发利用湖泊、水库等水体，进行规划设计、管理运用时研究的主要对象。 水面蒸发的影响因素 ①饱和水汽压差。即水面的饱和水汽压和蒸发面上空实际水汽压之差。②风。风速的大小意味着大气紊动和水分子扩散的强弱。风速越大，蒸发强度也越大。③辐射和温度。辐射是水分汽化的主要能源，而水温的高低决定着水分子活跃的程度，也据以确定水面饱和水汽压。气温决定着空气的饱和水汽压以及水汽传播速度。④气压。水面上气压的降低，有利于水分的逸散。气压与其他气象条件（如温度、湿度等）关系密切，单纯的气压（或随高程）对蒸发的影响一般不明显。⑤水质。在相同的热量条件下，浑水的温度较高，蒸发相对较大。水中的盐分子具有吸水力，减小水面饱和水汽压，故海水蒸发要比淡水小2%～3%。 水面蒸发量的确定 （1）器测法使用蒸发器、蒸发池 观测。无论设在陆上还是漂浮在水面，由于其本身及四周的动力和热力条件与天然水体不同，因此蒸发强度也不同，一般采用与大型蒸发实验池对比观测，分析其折算系数（k，等于蒸发实验池读数/蒸发器读数），将蒸发器观测成果换算成自然水面蒸发量。折算系数有随蒸发器直径加大而增大的规律，在时间上，秋冬大于春夏，水面大于冰面；在地区上，沿海大于内陆。 （2）分析计算法。①水面蒸发模型。基于道尔顿（J.Dalton）关于蒸发与气象要素有密切关系的原理，据蒸发实验资料与主要气象要素建立模型，其一般式为
式中，e0为水面温度下饱和水汽压；ez为水面上空高度z处空气水汽压；f（w）为蒸发与风速w的函数关系。②水量平衡法。此法根据水量平衡原理，需测定或算得水量平衡方程式中各要素，并由此计算蒸发量，其精度决定于确定其他各要素的精度。③热量平衡法。实质为确定蒸发过程的耗热量，据以计算相应的水汽量，即得蒸发量。④质量扩散法。根据水面上水汽转移的因素（垂直的温度梯度和大气的紊动）计算蒸发量。 中国水面蒸发的地区分布 一般冷、湿地区水面蒸发量相对较小，热、干地区水面蒸发量大。中国水面蒸发量分布趋势是北部和南部较大；中部和东北部较小；西部大，东部小；平原大，山地小。大部分地区E—601蒸发器年水面蒸发量在600～2 000mm之间，东北、西北地区部分高山地带水面蒸发量小于600mm，西北地区部分高原、盆地年水面蒸发量可达2 000mm以上。 水面蒸发的抑制措施 ①引用湖泊、水库水量时，尽量泄放表层温水，以减小水汽压差；②采用地下水库；③应用油脂薄膜或单分子薄膜，如16烷醇（C16H33OH）、18烷醇（C18H37OH），也可用混合剂洒于水面，减缓水分子的扩散速度。 研究水面蒸发的概况 1687年，天文学家哈雷（E.Halley）用蒸发器观测水面蒸发量。1802年，J.道尔顿提出蒸发量与水汽压差成比例关系。1915年，W.施米特应用热量平衡原理，确定洋面蒸发。1939年，C.W.桑思伟特与B.霍尔兹曼导出质量转移法蒸发公式。中国在20世纪50年代开展蒸发实验研究，80年代系统分析各类蒸发器折算系数，开展冰雪面蒸发观测实验，并提出水面蒸发计算模型。
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