絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

其實南方人喜歡吃麻辣美食 , 不單單是因為愛好 , 還有氣候和地理條件的原因 。南方天氣多潮濕下雨 , 這個時候就需要多吃花椒、辣椒來祛濕 。
為什么南方比北方濕氣更重?如果僅僅回答降水更多 , 那可拿不到高分 。
其實上周我們在介紹露點溫度的文章里 , 就引入過濕度的概念 。今天我們就來好好聊聊濕度這件事 。

  • 濕度是什么?可以用哪些指標表示?
  • 濕度受哪些因素影響?是如何隨時間變化的?
  • 有哪些地理現象和濕度有關?
01
和濕度有關的物理量
濕度 , 從字面理解就是干濕的程度 , 表示大氣中的水汽含量 。具體來看 , 我們可以用什么物理量表示大氣中的水汽含量呢?
一般表示水汽含量的物理量可以分為絕對含量和相對含量兩類 。
一、絕對含量:表示水汽實際存在的量
以下概念可以表示空氣中水汽的絕對含量 。
  • 絕對濕度

絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
又稱水汽密度 , 指單位體積空氣中含有的水汽質量 。常用單位是kg/m3 。絕對濕度不容易直接測量 , 實際使用比較少 。
  • 露點溫度
指當空氣中的水汽含量和氣壓不變時 , 降溫使水汽達到飽和時的溫度 。當氣壓一定時 , 水汽含量越大 , 露點溫度就越高 。
二、相對含量:表示空氣中水汽距離飽和的程度
空氣中所能容納的水汽是有限的 , 當水汽含量達到上限 , 空氣就達到飽和 。所有還可以用相對含量表示空氣中水汽距離飽和的程度 。
絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
空氣容納水汽的限度隨溫度的增高而增大 , 所以在分母中要強調“同溫度下” , 在計算相對濕度時 , 應該將實際水汽含量和同一溫度下飽和空氣的水汽含量做比較 。
以下這幾個概念 , 都是表示空氣中水汽的相對含量的 。
  • 相對濕度

絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
飽和水汽壓:水汽達到飽和時的水汽壓強
相對濕度越大 , 說明水汽越接近飽和 。r=100%時 , 水汽達到飽和 。
  • 飽和差
飽和差=同溫度下飽和水汽壓-實際水汽壓
飽和差越小 , 說明水汽越接近飽和 。
  • 露點差
露點差=實際氣溫-露點溫度
露點差越小 , 說明水汽越接近飽和 。
【小結】
絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
02
濕度的影響因素
一、水汽的供應量
空氣中的水汽主要來自于降水和下墊面的蒸發 。
絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
和水汽來源有關的降水量、水體面積、蒸發條件、土壤水分含量、植被覆蓋度等因素 , 以及影響水汽輸送的條件如風、垂直氣流等 , 都會影響濕度 。
二、氣溫——決定空氣最多能容納的水汽量
絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
如上圖 , 氣溫越高 , 空氣所能容納的水汽含量就越高 , 所以濕度必然和氣溫有關 。那濕度是如何隨氣溫變化而變化的呢?絕對濕度和相對濕度要分開討論 。
絕對濕度與氣溫呈正相關 。因為同等水分條件下 , 氣溫高時 , 蒸發快 , 進入大氣的水汽多 , 絕對濕度就大(實際水汽壓也大) 。
水汽含量不變時 , 相對濕度與氣溫呈負相關 。因為水汽含量不變 , 實際水汽壓也不變 , 當氣溫高時 , 飽和水汽壓高 , 相對濕度就小 。
絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
【小結】
降水多 , 空氣中的水汽供應量就大 , 氣溫高 , 空氣容納水汽的能力強 , 所以氣候濕熱的地區 , 空氣濕度也就偏大了 。因此大家常說我國南方比北方濕氣重 , 也就能找到原因了 。
03
濕度的日變化和年變化
濕度受氣溫影響 , 因此近地面濕度也和氣溫一樣具有周期性的日變化和年變化 , 但變化規律更為復雜 。而且絕對濕度和相對濕度的變化規律也是不一樣的 , 這是為什么呢?
一、絕對濕度
1、絕對濕度的日變化:一般和氣溫呈正相關
絕對濕度每天有一個最高值出現在午后 , 一個最低值出現在清晨 。
原因:對流運動不旺盛時 , 氣溫主要影響蒸發過程 , 溫度高 , 蒸發快 , 進入大氣的水汽多 , 絕對濕度就大 。因此絕對濕度與氣溫成正相關 , 絕對濕度的極值也出現在溫度的極值處 。
拓展:在對流運動旺盛的地區和季節 , 垂直方向的水汽輸送對絕對濕度的影響就不能忽略了 。近地面氣溫升高時 , 對流運動旺盛 , 使近地面水汽更多被上傳到上層大氣 , 導致下層的絕對濕度減小 。這種情況的絕對濕度日變化就更加復雜 。
2、絕對濕度的年變化:和氣溫呈正相關
和氣溫一樣 , 絕對濕度的最高值出現在7~8月 , 最低值出現在1~2月 。
二、相對濕度的日變化和年變化
1、相對濕度的日變化:和氣溫呈負相關
絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
相對濕度每天有一個最大值出現在清晨 , 一個最低值出現在午后 。
原因:氣溫升高時 , 雖然地面蒸發加快 , 水汽壓增大 , 但這時飽和水汽壓隨溫度升高而增大得更多些 , 使相對濕度反而減小 。所以相對濕度的日變化與溫度日變化相反 。
2、相對濕度的年變化:一般和氣溫呈負相關
在內陸干燥而全年絕對濕度變化不大的地方 , 濕度主要受氣溫影響 。因此相對濕度冬季最大 , 夏季最小 。
季風氣候區受氣溫、水汽雙重影響 , 變化比較復雜 。
04
濕度對生產生活的影響
空氣的濕度狀況影響著云、霧、降水等天氣現象和蒸發的快慢 , 和人類生產生活密切相關 , 其中關系最大的是相對濕度 。
1、一般來說 , 什么季節什么時刻最容易起霧呢?
冬季 。冬季氣溫低 , 空氣容納水汽的能力有限 , 所以相對濕度越大 , 水汽越容易達到飽和 , 凝結成霧 。如果雨后夜間放晴 , 或者在晴朗夜間吹起濕潤的南風或東風時 , 都很容易見到大霧 。想一想 , 這是為什么呢?
2、空氣干燥 , 指的是絕對濕度小、還是相對濕度???
從科學定義看 , 空氣干燥指空氣中水汽含量少 , 所以應該是指絕對濕度小 。但是人體能感受到的干燥 , 卻指的是相對濕度小 。相對濕度小 , 人體汗液蒸發越快 , 所以會感覺空氣更干燥 。
3、相對濕度100%的空氣 , 有可能很干燥嗎?
【絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別】有可能 。當氣溫很低時 , 空氣容納水汽的限度也很小 , 這時就算相對濕度達到100% , 空氣中的水汽含量也是十分少的 , 所以空氣實際上是干燥的 。
4、在其他條件相等的前提下 , 相對濕度A地(10%)、B地(40%) , 哪里的蒸發量可能更大呢?
應該是A地 。為什么呢?就像兩輛公交車(空間一樣大 , 滿座都是40人) , 一輛只坐4人 , 一輛坐了16人 , 到了下一站 , 哪一輛能容納更多的乘客呢?當然是空一點的只坐了4人的那一輛 。同理 , A地的相對濕度小 , 也就是說還有90%的額度可以接納水汽分子 。所以 , A地的蒸發會更強烈 , 有更多的水通過蒸發進入空氣中 。
搞懂了這個原理 , 以下這些內容 , 是不是就很好理解了呢?
  • 相對濕度越小 , 地面蒸發量越大 , 干旱更嚴重 , 也越容易發生森林火災 。
  • 相對濕度越小 , 植物蒸騰越快 。相對濕度如果在30%以下 , 特別是在高溫和風速較大時 , 農作物就會枯萎甚至死亡 。
  • 倉庫儲存需要在適宜的濕度中 。一般水果蔬菜是50~70% , 濕度太小會加速蒸發 , 使水果、蔬菜失水;濕度太大又會加速腐爛 。糧食儲存倉庫相對濕度最好在50%以下 , 以防止霉爛 。
  • 相對濕度越小 , 人體汗液蒸發越快 , 人的感覺越涼快 。但相對濕度太小也會導致嘴唇干裂、喉頭燥癢等現象 。
05
來做題吧
答案見文末
(廣東佛山市實驗中學2020屆高三上第一次月考)相對濕度是大氣的實際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓之比 , 用百分數表示 。相對濕度能直接反映空氣距飽和的程度 , 一天中相對濕度最低值一般出現在14:00左右 。下圖為某地溫室大棚內相對濕度日變化曲線圖 , 其中 , a、b、c三條曲線分別表示不同天氣狀況下的相對濕度變化 。據此回答下列問題 。
絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
1.該地溫室大棚內一天中14:00左右相對濕度最低 , 主要原因是(單選)
A.飽和水汽壓大
B.飽和水汽壓小
C.實際水汽壓大
D.實際水汽壓小
2.判斷該地溫室大棚內a曲線表示的天氣狀況最可能為(單選)
A.陰天
B.多云
C.晴天
D.雷雨
3.若冬季降低大棚內的相對濕度 , 應采取的通風辦法是(單選)
A.早晨放頂風
B.中午放頂風
C.早晨放底風
D.中午放底風
【解析】
1.A
根據公式
絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
相對濕度最小 , 說明可能是實際水汽壓小 , 或飽和水汽壓大 。又因為14:00時溫度最高 , 則實際水汽壓是大的 , 因此只可能是此時的飽和水汽壓大 。
2.A
a曲線的相對濕度一天中變化幅度最小 , 說明該日的天氣狀況變化小 , 白天氣溫不高 , 晝夜溫差小 , 因此最有可能是陰天 。(雷雨時天氣狀況變化較大 , 排除 。其余天氣的云量從大到小排序是:陰天>多云>晴天 , 云越多晝夜溫差越小 。)
3.B
根據公式
絕對濕度和相對濕度物理量 相對濕度和絕對濕度的區別

文章插圖
要降低濕度 , 應讓實際水汽壓減小 , 飽和水汽壓增大 。
由于大棚具有保溫作用 , 在密閉條件下 , 棚內溫度始終比棚外高 , 無論什么時候放風 , 都會導致冷空氣進入 , 棚內溫度降低 , 飽和水汽壓減小 , 因此放風后棚內相對濕度的減小只能是實際水汽壓減小引起的 。
相比棚外 , 棚內溫度高 , 實際水汽壓大 , 空氣比較濕潤 , 當與外部較干燥的大氣發生交換時 , 就會使棚內實際水汽壓減小 。這就是通過放風使相對濕度減小的原理 。
中午 , 太陽輻射強 , 大棚內溫度最高 , 實際水汽壓也達到最高值 , 此時最需要通風減濕 。如果放頂風 , 冷空氣在上 , 熱空氣在下 , 促進對流和棚內外空氣的交換 , 從而快速降低棚內的實際水汽壓 。如果放底風 , 冷空氣從下方進入 , 熱空氣向上運動到棚頂停留 , 就不利于空氣對流 , 所以選B , 不選D 。
冬天早晨不宜放風 。因為冬季室外氣溫低 , 而早晨又是一天中氣溫最低的時候 , 如果早晨放風 , 容易造成大棚內溫度驟降 , 蔬菜作物無法及時適應而被凍壞 , 所以不選A、C 。

    推薦閱讀