《气象学大气水分》PPT课件

《《气象学大气水分》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章　水分空气湿度第一节第二节第三节蒸发与蒸腾水汽凝结与大气降水退出第四节水分与农业第四章　水分二三第一节空气湿度（airhumidity)空气湿度的表示方法空气湿度的时空变化一水的相变一、水的相变水汽是大气中唯一能发生相变的气体，水的三相为水汽、水、冰。水相变化的物理过程从分子运动学的观点看，水相变化是各相之间分子交换的过程。水相变化中的三种过程在水和水汽共存的系统中，存在三种过程：蒸发过程、凝结过程和动态平衡。气象学上用空气湿度表示大气中水汽含量的多少二、空气湿度的表示方法1.水汽压(wa

2、tervapourpressure)水汽压（e）：空气中水汽产生的压强。水汽压可以直接表示空气中水汽含量的多少。水汽压单位：百帕（hPa），毫米汞柱mmHg饱和水汽压：空气中水汽达到饱和状态时的水汽压(saturation/equilibriumvapourpressure)，用E或es表示。(1)物态同温度下冰面E冰

3、、蒸发面形状、水溶液浓度、温度等因素影响。凝结增长大小水滴共存(2)蒸发面形状当蒸发面曲率半径<1μm，与水分子半径相近时，蒸发面形状会影响E的大小。饱和水汽压的影响因素(3)云中水滴大小云中水滴大小不一，曲率不同，若实际水汽压介于大小水滴的E之间时(E大

4、和水汽压的最主要的因素。温度(℃)-30-20-100102030E(hPa)0.51.22.96.112.323.442.5不同温度下的饱和水汽压饱和水汽压与温度的关系，可用泰登(Teten)公式表示：其中es0＝6.1hPa,表示０℃时的饱和水汽压。课本的表示以e为底的指数函数饱和水汽压与温度关系曲线饱和水汽压(E)温度(℃)绝对湿度(ρw)就是单位体积湿空气中所含的水汽质量，也即为水汽密度(watervapordensity)。可表示空气中水汽的绝对含量。根据气体的状态方程，它与水汽压的关

5、系是：2.绝对湿度(absolutehumidity)其中T为气温，ea为实际水汽压，Rw为水汽的比气体常数。相对湿度（r）：空气中实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比。即：3.相对湿度(relativehumidity)相对湿度可表示空气距饱和状态的远近程度，但并没有说明空气中实际水汽含量的多少。相对湿度的影响因素相对湿度主要取决于空气中的水汽含量和温度。而当水汽含量一定时，气温越高，相对湿度越小；当温度一定时，水汽含量越多，相对湿度越大。饱和差（d）：同温度下的饱和水汽压与空气中实际水汽

6、压之差。即：d=es-ea饱和差表示空气中的水汽含量与饱和时的水汽含量之间的差距，但不表示空气中水汽含量的多少。4.饱和差（saturationdeficit/deficiency)当温度一定时，水汽含量越多，饱和差越小；而当水汽含量一定时，气温越高，饱和差越大。首先对照下表，看三个实际例子。5.露点温度(dew-pointtemperature)温度(℃)-30-20-100102030E(hPa)0.51.22.96.112.323.442.5不同温度下的饱和水汽压(1)设有一气温为20℃，

7、水汽压为12.3hPa的气块，它是不饱和的。如果将其降温至10℃，就达到饱和。(2)气温为20℃，水汽压为6.1hPa的气块，它也是不饱和的。如果将其降温至0℃，就达到饱和。(3)气温为30℃，水汽压为6.1hPa的气块，它也是不饱和的。如果将其降温至0℃，就达到饱和。温度(℃)-30-20-100102030E(hPa)0.51.22.96.112.323.442.5不同温度下的饱和水汽压上面的例子说明：含有水汽、但不饱和的空气块，可以通过降低温度达到饱和，如果在这个温度下再降温，则会出现凝结

8、现象。因此这个温度是夜间地面出现露水的起点温度。所以有定义：露点温度(td)：对含有水汽的湿空气，在不改变气压与水汽含量的条件下通过降温使其达到饱和时的温度，单位为℃。1.空气湿度的空间变化水汽压的垂直变化水汽主要集中在对流层的下部，且随高度上升而迅速降低。水汽压随高度的变化可近似用下式表示：三、空气湿度的时空变化其中β为经验常数，一般取5000m。相对湿度随高度的变化则比较复杂。2.空气湿度的时间变化（1）水汽压的日、年变化日变化海洋型：地面水分充分供应，乱流不强的地区水汽压与气温变化一致：e