空气湿度的观测与测量

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1、空气湿度的观测与测量 2010-3-15 14:30:51 来源： 上海懿凌环境科技有限公司 表示空气中水汽多寡亦即干湿程度的物理量，称为空气湿度。湿度的大小常用水汽压、绝对湿度、相对湿度和露点温度等表示。公众天气预报中最常用的是相对湿度。 相对湿度是空气中实际水汽含量(绝对湿度)与同温度下的饱和湿度(最大可能水汽含量)的百分比值。它只是一个相对数字，并不表示空气中湿度的绝对大小。 在一定的气温条件下，一定体积的空气只能容纳一定量的水汽。如果水汽量达到了空气能够容纳水汽的限度，这时的空气就达到了饱和状态，相对湿度为 100%。在饱和状态下，水份不再蒸发。高热的夏季遇到这种天气，人体分泌的汗水难

2、以蒸发，感到闷热难以忍受。反之， 秋天有时也会遇到高温这只“秋老虎” ，但由于度明显降低，人们浑身淌汗却很少会有“ 闷”的感觉。如果冬天遇到低温高湿天气，人们又会感到阴湿寒冷。空气中湿度太小，同样会使人感到不舒服。南方人初到北方，沿海人咋去大西北，常会感到唇干口燥，甚至鼻出血 。当然，这是属于人的适应性问题了。 一般而言，相对湿度的日变化与气温的日变化相反，最大值出现在日出前后，最小值出现在下午 2 时左右。当然，当某地的天气发生突变时，湿度的这种变化规律就会被破坏。如高温低湿的午后，突然乌云翻滚，湿空气汹涌而至，当地的湿度就会迅速猛升。 相对湿度的年变化比较复杂，通常是多雨的季节湿度高，晴朗

3、的天气湿度低，但各地的地理 条件、气温条件和雨季情况差异很大，难以概括出一个具有普遍性的规律。 电视观众朋友们一定会注意到，当要预报一场降水即将发生时，预报员常会给出一张高空形 势预报图，图中用红色箭头表示西南暖湿气流，用蓝色箭头表示来自北方的干冷气流，并预 报说这两支气流将在某地区交汇，产生强降雨。 当然，这只是诸多降雨因素中的两个因素，是一种直观的图示。不过，它至少表明了两个含义：其一，大气中的暖湿气流一般来自南方，干冷气流来自北方；其二，暖湿气流是产生降水的必不可少的基本条件。 事实上，空气中的水汽一部分来自其下垫面上江河湖泊和潮湿土壤的蒸发，另一部分(在许多情况下是主要的一部分) 则来

4、自热带地区特别是热带洋面。我国地处亚欧大陆东南部，因此，偏南或西南气流一般携带有暖湿空气，而西北气流是干冷空气的同义语。由春至夏，高温高湿的西太平洋副热带高压向北挺进，我国自南向北先后进入高温高湿的多雨季节。由秋至冬，来自西伯利亚的干冷空气步步南侵， 我国又自北向南先后经历低温低湿的少雨时光。 中国加湿器网提供空气湿度观测空气湿度即是空气的干湿程度。根据不同需要，通常分别以绝对湿度、水汽压、相对湿度和露点温度表示。它的大小和增减，会直接或间接地引起云、雾、降水等现象的生消演变。 气象部门测定的空气湿度有好几种，包括相对湿度、绝对湿度、水汽压和露点等。相对湿度是其中最常用的。相对湿度的单位是百分

5、数(%)，空气中没有水汽时相对湿度为零，空气中容纳水汽已达到最大限度时(称为空气已经饱和 )，相对湿度就是 100%。 测量空气湿度通常用干湿球温度表。它是两支同样的温度表，干球温度表用来测量气温；湿球温度表的水银球用湿润纱布包裹着，纱布下端浸在水盂里。使湿球纱布始终保持湿润状态(因而称为湿球温度表) 。湿球纱布上的水在空气没有达到饱和时会不断蒸发。蒸发的快慢决定于空气相对湿度：湿度大时蒸发慢，湿度小时蒸发快。湿度是 100%时，空气中所含水汽已饱和，水分停止蒸发。水分蒸发是要消耗热量的，这样湿球温度表的读数就会减小。因此，除了空气饱和，即相对湿度为 100%(此时湿球温度表的读数和干球温度表

6、一样) 以外，干球温度表的读数总比湿球温度表的读数要高。两者差值越大表示空气越干燥，相对湿度越低。因此利用干湿球温度差使可以知道空气相对湿度的高低。利用气象部门已出版的对照表册，可以很方便地查用所需数据。湿度的测量发湿度表(计)湿度表示空气中水汽的含量或干湿程度，在气象观测中常用水汽压、相对湿度和露点温度三种物理量表示。1) 水汽压(e)：是水汽在大气总压力中的分压力。它表示了空气中水汽的绝对含量的大小，以毫巴为单位。空气吸收水汽有一定限量，达到了限量就不再吸收，这个限量叫“饱和点” 。空气中水汽达到饱和点时的水汽压，称为饱和水汽压(或称最大水汽张力)。饱和水汽压是温度的函数，随温度升高而增大

7、。在同一温度下，纯冰面上的饱和水汽压要小于纯水面上的饱和水汽压。2) 相对湿度(rh)：湿空气中实际水汽压 e 与同温度下饱和水汽压 E 的百分比，即 rh =(e/E)* 100%相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度。空气完全干燥时，相对湿度为零。相对湿度越小，表示当时空气越干燥。当相对湿度接近于 100%时，表示空气很潮湿，越接近于饱和。3) 露点( 或霜点) 温度：指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地 说，就是空中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢？这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度

8、相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。测定湿度的仪器常用的有干湿球温度表，毛发湿度表(计)和电阻式湿度片等。a) 干湿球温度表：用一对并列装置的、形状完全相同的温度表，一支测气温，称干球温度表，另一支包有保持浸透蒸馏水的脱脂纱布，称湿球温度表。当空气未饱和时，湿球因表面蒸发需要消耗热量，从而使湿球温度下降。与此同时，湿球又从流经湿球的空气中不断取得热量补给。当湿球因蒸发而消耗的热量和从周围空气中获得的热量相平衡时，湿球温度就不再继续下降，从而出现一个干湿球温度差。干湿球温度差值的大小，主要与当时的空气湿度有关。空气湿度越小，湿球

9、表面的水分蒸发越快，湿球温度降得越多，干湿球的温差就越大；反之，空气湿度越大，湿球表面的水分蒸发越慢，湿球温度降得越少，干湿球的温差就越小。当然，干湿球的温差的大小还与其他一些因素有关，如湿球附近的通风速度、气压、湿球大小、湿球润湿方式等有关。可以根据干湿球温度值，并将一些其它因素考虑在内，从理论上推算出当时的空气湿度来。干湿球温度表是当前测湿的主要仪器，但不适用于低温(-10以下)使用。b) 发湿度表(计)：利用脱脂人发(或牛的肠衣) 具有空气潮湿时伸长，干燥时缩短的特性，制成毛发湿度表或湿度自记仪器，它的测湿精度较差，毛发湿度表通常在气温低于-10时使用。c) 电阻式湿度片：利用吸湿膜片随

10、湿度变化改变其电阻值的原理，常用的有碳膜湿敏电阻和氯化锂湿度片两种。前者用高分子聚合物和导电材料碳黑，加上粘合剂配成一定比例的胶状液体，涂覆到基片上组成的电阻片；后者是在基片上涂上一层氯化锂酒精溶液，当空气湿度变化时，氯化锂溶液浓度随之改变从而也改变了测湿膜片的电阻。这类元件测湿精度较干湿表低，主要用在无线电探空仪和遥测设备中。d) 薄膜湿敏电容：是以高分子聚合物为介质的电容器，因吸收( 或释放)水汽而改变电容值。它精巧，性能优良，常用在探空仪和遥测中。 e) 露点仪：能直接测出露点温度的仪器。使一个镜面处在样品湿空气中降温，直到镜面上隐现露滴(或冰晶) 的瞬间，测出镜面平均温度，即为露(霜)

11、 点温度。它测湿精度高，但需光洁度很高的镜面，精度很高的温控系统，以及灵敏度很高的露滴(冰晶)的光学探测系统。使用时必须使吸入样本空气的管道保持清洁，否则管道内的杂质将吸收或放出水分造成测量误差。湿度：湿度就是指空气中湿气的含量.物理定义:空气湿度是用来表示空气中的水汽含量多少或空气潮湿程度的物理量。相对湿度：实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值。单位：%相对湿度过(RH)= Ma/Mg * 100% / tMa = 空气中水的含量 Mg = 该空气可含水的最大容量 t= 温度 同样体积空气的含水饱和度随着温度的变化而变化。温度越高，空气含水饱和度越高。 绝对湿度：空气中的水

12、蒸气质量与湿空气的总体积之比。露点温度：在给定的压力下，混合比为 的湿空气被水饱和时的温度。在该温度下水的饱和蒸气压等于混合比为 的湿空气的水蒸气分压。露点：指空气中饱和水汽开始凝结结露的温度，在 100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点温度。露点温度越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响。饱和水汽压：饱和空气下产生的压力，饱和水汽压间接反映大气中的水汽压力，是温度的系数，温度越高，空气中所容量水分子数量越多；反之，越少。饱和差：在一定温度条件下，饱和水汽压与当时的实际水汽压之差，间接表示空气中的水汽含量，单位hPa。d=E-e ，

13、d=0， r=100%。在讨论水面蒸发强度时，多用饱和差，因饱和差的大小表示水分的蒸发能力，气温越高，饱和差越大，则蒸发进行的越强烈；气温越低，饱和差越小，蒸发进行缓慢。混合比：湿空气中所含的确定气体质量与它共存的干空气质量之比。 比湿：湿空气中水蒸气的分体积与干空气的分体积之比。体积比：水蒸气摩尔数与总摩尔数之比水蒸气摩尔分数：水蒸气摩尔数与总摩尔数之比水蒸气分压：湿气(体积为 V，温度为 T)中的水蒸气相同 V、T 条件下单独存在时的压力湿度：湿度就是指空气中湿气的含量.物理定义:空气湿度是用来表示空气中的水汽含量多少或空气潮湿程度的物理量。相对湿度：实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状

14、况时的湿度之比值。单位：%相对湿度过(RH)= Ma/Mg * 100% / tMa = 空气中水的含量 Mg = 该空气可含水的最大容量 t = 温度 同样体积空气的含水饱和度随着温度的变化而变化。温度越高，空气含水饱和度越高。绝对湿度：空气中的水蒸气质量与湿空气的总体积之比。露点温度：在给定的压力下，混合比为 的湿空气被水饱和时的温度。在该温度下水的饱和蒸气压等于混合比为 的湿空气的水蒸气分压。露点：指空气中饱和水汽开始凝结结露的温度，在 100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点温度。露点温度越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响

15、。饱和水汽压：饱和空气下产生的压力，饱和水汽压间接反映大气中的水汽压力，是温度的系数，温度越高，空气中所容量水分子数量越多；反之，越少。饱和差：在一定温度条件下，饱和水汽压与当时的实际水汽压之差，间接表示空气中的水汽含量，单位hPa。d=E-e ， d=0， r=100%。在讨论水面蒸发强度时，多用饱和差，因饱和差的大小表示水分的蒸发能力，气温越高，饱和差越大，则蒸发进行的越强烈；气温越低，饱和差越小，蒸发进行缓慢。混合比：湿空气中所含的确定气体质量与它共存的干空气质量之比。 比湿：湿空气中水蒸气的分体积与干空气的分体积之比。体积比：水蒸气摩尔数与总摩尔数之比水蒸气摩尔分数：水蒸气摩尔数与总摩尔数之比水蒸气分压：湿气(体积为 V，温度为 T)中的水蒸气相同 V、T 条件下单独存在时的压力文章链接：中国化工仪器网 http:/