大气中的水分.ppt

第四章大气中的水分
本章内容
空气湿度
蒸发和蒸散
凝结和凝结物
降水
地气系统中的水分收支
气态
液态
固态
对所有生物生长发育都具有重要意义:空气湿度和大气降水
第一节空气湿度
空气湿度:空气中水汽含量的多少或潮湿程度。
湿度参量:表征空气中水汽含量的多少和潮湿程
度的物理量。
湿度参量
水汽压
相对湿度
露点温度
饱和差
比湿
混合比
绝对湿度
水汽压(water vapor pressure)(e)
反映空气中水汽含量的多少
水汽含量水汽压e
定义:大气中水汽产生的分压力。
单位:百帕(hPa)
1百帕(hPa) = 100帕斯卡(Pa)
水汽含量恰好达到该温度下的最大限度,这时的空气为饱和水汽压(E)称饱和空气,此时的水汽压为饱和水汽压。
饱和湿空气中水汽的分压强。
饱和水汽压(E)
反映空气的最大水汽容纳能力
饱和水汽压取决于温度(马格奴斯半经验公式)
影响因子:
E
E
T
温度 T E
蒸发面性质 E过冷却水>E冰
蒸发面形状 E凸面>E平面>E凹面
液体含盐度含盐度 E
马格奴斯(Magnus)半经验公式。E0=,为0℃时的饱和水汽压;te为蒸发面温度。饱和水汽压是以指数律随温度升高而迅速增大
表5-1  不同温度下的饱和水汽压
温度(℃)
饱和水汽压(hPa)
-30

-20

-10

0

10

20

30

随温度升高呈指数率增大
T增大,e<E,重新出现蒸发T减小,e>E,多余水汽凝结
E随温度升降的改变量,在高温时比低温时大些。降低同样温度,在高温条件下饱和空气中形成的云雾要浓些。
考察水分子在不同性质水面下的吸引力
蒸发面性质
E纯水面>E冰面
E纯水面>E溶液面
温度在0℃以下不结冰的水称为过冷却水(super cooled water)
蒸发面形状:
考察水分子在不同形状下的吸引力大小
E凸面>E平面>E凹面,凸面的曲率愈大(即水滴愈小),
饱和水汽压愈大,而凹面的曲率愈大,则其饱和水汽压愈小。
相对湿度(relative humidity)
定义:
空气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比值。
在同一气温条件下,水汽含量距离饱和的程度,反映空气的潮湿程度
不仅随大气中的水汽含量而变,同时也随气温而变。相对湿度与温度成反比关系。
空气中的实际水汽压
同温下的饱和水汽压