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飽和水汽壓

鎖定
飽和水汽壓(E)是水汽達到飽和時的水汽壓強。飽和水汽壓大小與温度有直接關係。隨着温度的升高,飽和水汽壓顯著增大。空氣温度的變化,對蒸發和凝結有重要影響。高温時,飽和水汽壓大,空氣中所能容納的水汽含量增多,因而能使原來已處於飽和狀態的蒸發面會因為温度升高而變得不飽和,蒸發重新出現;相反,如果降低飽和空氣的温度,由於飽和水汽壓減小,就會有多餘的水汽凝結出來。 [1] 
中文名
飽和水汽壓
外文名
saturated vapor pressure
簡    稱
E
相關指標
相對濕度,飽和水汽壓差
影響因素
温度,蒸發面形狀,電荷等
單    位
hPa

飽和水汽壓飽和水汽壓經驗公式

飽和水汽壓是一個與温度有關的函數,其經驗計算公式為:
1.Emanuel 推薦的公式
其中E的單位是hPa,T的單位是絕對温標K,與攝氏温度t(℃)的關係是: [2] 
2.Tetens 公式
水面
冰面
3.修正的Tetens 公式
t 為攝氏度,在-35℃
+30℃範圍內,該公式與Tentens公式的誤差小於0.3%。 [2] 

飽和水汽壓影響要素

飽和水汽壓温度

飽和水汽壓隨温度的改變量,在高温時比低温時大。例如温度由30℃降低到25℃,飽和水汽壓減少10.76hPa,而温度從15℃降到10℃,飽和水汽壓只減少4.77hPa。所以降低同樣的温度,在高温飽和空氣中形成的雲要濃一些,這也説明了為什麼暴雨總是發生在暖季。 [3] 

飽和水汽壓蒸發面形狀

圖1 圖1
不同蒸發面上,水分子受到周圍分子的吸引力是不同的,如圖1所示,三個圓圈分別表示凸水面、平水面和凹水面對於A,B,C三點分子引力的作用範圍。A分子受到的引力最小,最易脱出水面;C分子受到的引力最大,最難脱出水面;B分子的情況介於二者之間。因此,温度相同時,凸面的飽和水汽壓最大,平面次之,凹面最小。而且凸面的曲率越大,飽和水汽壓越大,凹面的曲率越大,飽和水汽壓越小。
雲霧中的水滴有大有小,大水滴曲率小,飽和水汽壓小,小水滴曲率大,飽和水汽壓大。如果實際水汽壓介於大小水滴的飽和水汽壓之間,也會產生水汽的轉移現象。小水滴因不斷蒸發而減小,大水滴因凝結而增大,該效應對温度高於0℃的暖雲形成降水有重要意義。 [3] 

飽和水汽壓電荷

雲霧中的水滴常帶有電荷,電荷使水滴的飽和水汽壓減小。對於很小的水滴,當
cm時,電荷的影響比曲率大;但對
cm的大水滴,曲率的影響大於電荷的影響。 [3] 

飽和水汽壓相關指標

飽和水汽壓相對濕度

相對濕度(f)是空氣中的實際水汽壓與同温度下的飽和水汽壓的比值(用百分數表示) [4]  ,即
相對濕度直接反映空氣距離飽和的程度。當f=100%時,空氣已經達到飽和,未飽和時,f<100%,過飽和時f>100%.相對濕度的大小不僅與大氣中水汽含量有關,而且也隨氣温升高而降低。當水汽壓不變時,氣温升高,飽和水汽壓增大,相對濕度會減小。 [4] 

飽和水汽壓飽和水汽壓差

飽和水汽壓差(VPD)是指在一定温度下,飽和水汽壓與空氣中的實際水汽壓之間的差值,它表示的是實際空氣距離水汽飽和狀態的程度,即空氣的乾燥程度。VPD 影響着植物氣孔的閉合,從而控制着植物蒸騰、光合等生理過程,對森林生態系統蒸散過程以及水分利用效率有着重要影響。VPD 可由空氣相對濕度(f)和氣温(Tair)估算得出。
參考資料
  • 1.    周淑貞.氣象學與氣候學:高等教育出版社,1997
  • 2.    劉健文,郭虎,李耀東.天氣分析預報物理量計算基礎:氣象出版社,2005
  • 3.    李愛貞,劉厚鳳.氣象學與氣候學基礎:氣象出版社,2004
  • 4.    劉以林.天氣與氣候:北京燕山出版社,1996