大氣科學(xué)導(dǎo)論第四講-展示頁
2024-10-15 15:30本頁面
【正文】 RH = () ? 100% = 90% T = +20176。 比濕隨緯度的變化 13 相對濕度 14 一些可能的誤解 1. 相對濕度 100%不表示空氣全是水汽 2. 熱天 , 熱帶室外空氣中水汽含量一般小于 20 g/kg 35176。 ? 在同等溫度下，冰面與水面的飽和水汽壓不同！ 7 ClausiusClapeyron方程 20,lnRTLdTed eWs a t?飽和水氣壓與溫度的關(guān)系可以用ClausiusClapeyron關(guān)系來表示 1. 描述了給定溫度下的最大水汽含量 2. 飽和水汽壓與溫度不是線性關(guān)系 8 描述大氣水汽含量的方法 ? 絕對濕度 or 水汽密度 (ρv) ? 比濕 (q) ? 相對濕度 (RH) ? 露點(diǎn)溫度 (Td) ? 實(shí)際水汽壓 (e or ea) 9 絕對濕度 (absolute humidity) ? 單位體積內(nèi)的水汽質(zhì)量 (gm3), ? 取決于溫度和壓力 , 很少使用 (why?) 空氣膨脹冷卻，壓縮加熱體積變化，則絕對濕度也變化 10 比濕 (q, specific humidity) 比濕 (q) = 水汽質(zhì)量 (kg)/空氣質(zhì)量 (kg) ? 空氣質(zhì)量 = 干空氣 + 水汽 ? 當(dāng)體積改變時(shí)，質(zhì)量不變，所以，比濕不變， q 守恒的濕度量 ? q的變化表示空氣中水汽量的變化 (蒸發(fā)，凝結(jié)） 11 ? 它們的差別在于用總質(zhì)量還是用干空氣質(zhì)量與水汽質(zhì)量去比，分別稱為比濕和混合率 比濕和混合率 a i rd ryofm a ssv a p o rw a t e rofm a ssra t i oM i x i n ga i rofm a sst o t a lv a p o rw a t e rofm a ssh u m i d i t yS p e c i f i c??12 ?從圖中可以看到赤道地區(qū)的比濕最高，向二面遞減，到極地最低。R v如果把該字去掉，一部分水分子將向空氣中逃去，平衡被破壞，更多的水分子將蒸發(fā)。 3 蒸發(fā)和飽和 ? 蒸發(fā)和凝結(jié)速率相等， ? 大氣不是海綿 ： 飽和不是指空氣象海綿那樣有容納水汽的能力， ? 飽和指蒸發(fā)和凝結(jié)處于平衡狀態(tài)，多余的水汽將打破這一平衡。由于它在相態(tài)變化時(shí)涉及到極大的能量交換，它對許多大氣過程，尤其是激烈的天氣過程起著關(guān)鍵作用。1 Ch0云和降水物理學(xué) 1. 蒸發(fā)和飽和 2. 描述大氣水汽含量的方法 3. 相對濕度 4. 凝結(jié)過程 5. 露和霜的形成 閱讀： Meteorology Today，第 8章 霾和霧 云 降水過程 云滴的凝結(jié)增長 云滴的碰并增長 1冰晶過程 2 大氣中的水 ? 水是大氣中的重要成分。 水汽是大氣中唯一一種在大氣自然條件下有三相變化的氣體。 ? 它的相變影響大氣中的能量平衡，如蒸發(fā)導(dǎo)致冷卻、凝結(jié)導(dǎo)致熱量釋放；水循環(huán)可以沖刷大氣中的污染成分；云量的多少影響大氣的輻射平衡；水汽的多少也影響人的舒適度。 ? 左下圖所示的茶杯，如果蓋上一個(gè)蓋子，蒸發(fā)的水分子最終將和凝結(jié)的水分子達(dá)到平衡，這時(shí)，水汽達(dá)到飽和。 4 分壓 水汽壓 : 水汽分子產(chǎn)生的壓力， 水汽壓與水汽密度 (ρv)和溫度的關(guān)系由理想氣體定律表示 ? e = ρvT . 大氣總壓力 = PN2+ PO2 + PAr + PH20 + PCO2 + … 總壓力是 1000 mb, PN2 ~ 780 mb 78% PO2 ~ 210 mb 21% PH20 ~ 10 mb 1% 5 濕空氣 ? 空氣是各種氣體的混合體，包括水汽也就是：空氣 = 干空氣 + 水汽 ? 濕空氣密度更大 ? ? 干空氣（只含氧氣和氮?dú)猓┑姆肿恿浚? 氮 = 14 x 2 = 28 x ~ 22 氧 = 16 x 2 = 32 x ~ 7 29 ? 水汽的分子量 氫 = 1 x 2 = 2 氧 = 16 x 1 = 16 18 ? 濕空氣密度小，有升高的趨勢 6 飽和水汽壓 ? 空氣飽和時(shí)水汽分子產(chǎn)生的壓力 ? 飽和需要的水汽分子數(shù)目隨溫度增加而增加。 ?雖然世界上主要的沙漠地區(qū)是在副熱帶（緯度300附近）的地區(qū)，但從曲線上并沒有特別減小的特征，這也可以說沙漠地區(qū)的空氣并不是最干的。 C 時(shí)飽和比濕 g/kg RH = (20g/kg / g/kg) ? 100% = 53% 3. T = 20176。 C, 飽和比濕 8 g/kg，假設(shè)水汽含量 7 g/kg RH = (7g/kg / 8 g/kg) ? 100% = 90% 15 相對濕度的例子 T = 14176。 C 比濕 = 6g/kg 飽和比濕 = 20 g/kg RH = [6g/kg / 20 g/kg]? 100% = 30% 16 相對濕度隨溫度的變化 17 Rh 的日變化 白天，空氣中的水汽含量實(shí)質(zhì)上沒有太大變化，但一天中溫度變化很大，相對濕度就會(huì)有明顯的日變化，因?yàn)闇囟雀淖?，飽和水汽壓也變了? 18 RH隨緯度的變化 熱帶高， 副熱帶低， 極地高。 ? 如某氣塊中的水汽含量不變，假想由于溫度的降低，相對濕度會(huì)逐漸變大。 ? 露點(diǎn)溫度可以很好地反映氣塊中水汽量的多少。（離飽和還有多遠(yuǎn)） 20 計(jì)算相對濕度和露點(diǎn) ? Tetens公式 * e xpKe
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