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空氣的飽和狀態
大氣容納水汽分子有一定的限度,假如到達了最大限度,蒸發面上水分子的進出便保持了平衡狀態,此種狀態稱為飽和(saturation)。假如空氣中含水量很少,距離飽和水汽的限度還很遠,那麼蒸發一定很快;反之亦然。飽和水汽含量與實際水汽含量的對比,以相對濕度(relative humidity) 計算。相對濕度越小,蒸發越快。相對濕度如果到達100%,空氣便達到飽和狀態,蒸發停止。
相對濕度是氣體(一般指空氣)在裏面,水氣氣壓除以平衡水氣氣壓的百分比率。在當前的氣溫之下,當空氣裏的水分含量達至飽和,相對濕度就是100%。
相對濕度常用於氣象預測之中。它反映了降雨、有霧的可能性。在炎熱的天氣之下,高的相對濕度會讓人類(和其他動物)感到更熱,因為這妨礙了汗水的揮發。人類可以從而制定出酷熱指數。香港天文臺會因應溫度和相對濕度,而發出「酷熱天氣警告」。
● 絕對濕度
絕對濕度是一定體積的空氣中含有的水蒸氣的質量,一般其單位是克/立方米。絕對濕度的最大限度是飽和狀態下的最高濕度。絕對濕度只有與溫度一起才有意義,因為空氣中能夠含有的濕度的量隨溫度而變化,在不同的高度中絕對濕度也不同,因為隨著高度的變化空氣的體積變化。但絕對濕度越靠近最高濕度,它隨高度的變化就越小。
下面是計算絕對濕度的公式:
其中的符號分別是:
e – 蒸汽壓,單位是帕斯卡
Rw – 水的氣體常數=461.52J/(kg K)
T – 溫度,單位是開爾文
m – 在空氣中溶解的水的質量,單位是克
V – 空氣的體積,單位是立方米
● 相對濕度
相對濕度是絕對濕度與最高濕度之間的比,它的值顯示水蒸氣的飽和度有多高。相對濕度為100%的空氣是飽和的空氣。相對濕度是50%的空氣含有達到同溫度的空氣的飽和點的一半的水蒸氣。相對濕度超過100%的空氣中的水蒸氣一般凝結出來。隨著溫度的增高空氣中可以含的水就越多,也就是說,在同樣多的水蒸氣的情況下溫度升高相對濕度就會降低。因此在提供相對濕度的同時也必須提供溫度的數據。通過相對濕度和溫度也可以計算出露點。
以下是計算相對濕度的公式:
其中的符號分別是:
ρw – 絕對濕度,單位是克/立方米
ρw,max – 最高濕度,單位是克/立方米
e – 蒸汽壓,單位是帕斯卡
E – 飽和蒸汽壓,單位是帕斯卡
s – 比濕,單位是克/千克
S – 最高比濕,單位是克/千克
參考資料:
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B9%BF%E5%BA%A6