大气中的水分.ppt

第五章  大气中的水分
空气湿度
蒸发与蒸散
凝结和凝结物
降水
人工降水
第一节空气湿度
水的三态变化
空气湿度参量
空气湿度的变化
水汽压
绝对湿度
露点温度
相对湿度
空气湿度参量
饱和差
绝对湿度是单位容积空气中所含水汽的质量,也就是水汽的密度(千克·米-3)。
在空气中水汽含量和气压不变的条件下,当气温降低到使空气达到饱和时的那个温度称为露点温度(Td) ,简称为露点。露点温度也是表示水汽含量多少的物理量,未饱和空气Td >T,饱和空气Td =T
在某一温度下,饱和水汽压(E)与实际水汽压(e)之差,称为饱和差。其表达式为: d=E-e
大气中由水汽所产生的分压强称为水汽压。饱和空气中的水汽压称做饱和水汽压。Magnus公式:E=E0×l0at/(b+t)
式中E0= ,是0℃时的饱和水汽压值。a和b是常数
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 f =(e/E)×100%
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。
饱和水汽压与蒸发面的关系
饱和水汽压的大小除与温度有关外, 还与蒸发面的性质与形状有关。自然界中蒸发面很多, 它们具有不同的性质( 如水面、冰面和溶液面) 和形状( 如凸面、平面和凹面)
同温下, 过冷却水面的饱和水汽压大于冰面的饱和水汽压。
溶液面上饱和水汽压小于纯净水面的饱和水汽压
同温下, 凸面上饱和水汽压最大, 平面次之, 凹面上饱和水汽压最小。由此, 凸面曲率愈大(即水滴愈小), 饱和水汽压愈大; 反之愈小。如图
二、空气湿度的时间变化
水汽压的日变化
相对湿度的日变化
水汽压的年变化
相对湿度的年变化
水汽压的年变化和气温的年变化相似。最高值出现在7~8月,最低值出现在1~2月。
一般情况下,相对湿度夏季最小,冬季最大。但是在季风气候地区,冬季风来自大陆,水汽特别少,夏季风来自海洋,高温而潮湿,所以相对湿度以冬季最小,而夏季最大。
水汽压的日变化
水汽压的大小与蒸发的快慢有密切关系,而蒸发的快慢在水分供应一定的条件下,主要受温度控制。
在海洋上或在大陆上的冬季,每天有一个最高值出现在午后,一个最低值出现在清晨。
但是在大陆上的夏季,水汽压有两个最大值,一个出现在早晨9~10时,另一个出现在21~22时。在9~10时以后,对流发展旺盛,地面蒸发的水汽被上传给上层大气,使下层水汽减少;21~22时以后,对流虽然减弱,但温度已降低,蒸发也就减弱了。与这个最大值对应的是两个最小值,一个最小值发生在清晨日出前温度最低的时候,另一个发生在午后对流最强的时候(如图)。
相对湿度的日变化
相对湿度的大小,不但取决于水汽压,还取决于温度。气温升高时,虽然地面蒸发加快,水汽压增大,但这时饱和水汽压随温度升高而增大得更多些,使相对湿度反而减小。

同样的道理,在气温降低时,水汽压减小,但是饱和水汽压随温度下降得更多些,使相对湿度反而增大。所以相对湿度在一天中有一个最大值出现在清晨,一个最低值出现在午后。