空气湿度相关概述
一、 空气湿度的表达方法
(一) 水汽压(e)
在湿空气中,单位面积上的水汽产生的压强被称为水汽压,单位为百帕(hpa)。在特定温度下,空气所能容纳的水汽分子数有限制。当水汽含量达到此限度时,称为饱和空气。饱和空气中的水气压被称为饱和水汽压或最大水汽压,以Es表示。纯水面上的饱和水汽压仅与温度相关,可通过马格努斯经验式计算。其中,E0表示气温0℃时纯水面上的饱和水汽压,而a和b是与蒸发面性质相关的常数。
(二) 相对湿度(u)
相对湿度是空气中的实际水汽压与同温度下饱和水汽压的比值,以百分数表示。它反映了空气离饱和状态的程度。当u>1时为过饱和状态,可能出现凝结现象;当u=1时,空气处于饱和状态;当u<1时,空气为未饱和状态,可能发生蒸发。
(三) 其他湿度指标
(二)饱和差(d)是某温度下饱和水汽压与实际水汽压的差值,它可用来衡量空气中水汽含量的多少。当空气饱和时,d=0。
(三)绝对湿度(a)指单位容积湿空气中含有的水汽质量,单位为千克·米(kg·m)。它是空气中的水汽密度。
温度(td)是在气压和水汽含量不变的情况下,空气冷却降温达到饱和状态时的温度。
二、 湿度的日变化与年变化
(一) 相对湿度的日变化通常在晴天时,清晨出现最高值,午后出现最低值,这与气变化趋势相反。
(二) 相对湿度的年变化冬季的相对湿度较大,夏季最小,与气年变化趋势相反。
三、 相对湿度随高度的分布
随着高度的增加,大气中的水汽含量或水汽压会减小。例如,在1-2千米的高度处,水汽含量就减少到近地面层含量的一半;而在5千米的高度处,减少到十分之一。由于气温也是随高度增加而降低,它会影响饱和水汽压。两者比值可能随高度递减或递增。