基本介紹
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簡介
解釋一
在一定的空氣壓力下，逐漸降低空氣的溫度，當空氣中所含水蒸氣達到飽和狀態，開始凝結形成水滴時的溫度叫做該空氣在空氣壓力下的露點溫度。即當溫度降至露點溫度以下，濕空氣中便有水滴析出。降溫法清除濕空氣中的水分，就是利用此原理。
解釋二
在日常生活中我們可以看到，到夜間空氣溫度降低時，空氣中的水分會有一部分析出，形成露水或霜。這說明在水蒸氣含量不變的情況下，由於溫度的降低，能夠使空氣中原來未達飽和的水蒸氣可變成飽和蒸氣，多餘的水分就會析出。使水蒸氣達到飽和時的溫度就叫作“露點”。測得露點溫度，就可以從水蒸氣的飽和含量表中查得其水蒸氣含量。由於溫度降低過程中水蒸氣含量並沒有改變，因此，測定露點實際上就是測定了空氣中的絕對濕度。如果露點越低，表示空氣中的水分含量越少。露點可用專用的露點儀測定。例如，空氣經乾燥器後的露點為-50℃，與-50℃對應的飽和水分含量為38.89mg/m3，說明空氣中尚含有這些水分。如果露點為-60℃，則飽和水分含量為10.68mg/m3。露點越低，說明乾燥程度越高。
解釋三
它是指氣體中的水份從未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣的溫度，當未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣時，有極細的露珠出現，出現露珠時的溫度叫做“露點”，它表示氣體中的含水量，露點越低，表示氣體中的含水量越少，氣體越乾燥。露點和壓力有關，因此又有大氣壓露點（常壓露點）和壓力下露點之分。大氣壓露點是指在大氣壓力下水份的凝結溫度，而壓力下露點是指該壓力下的水份凝結溫度，兩者有換算關係（可查換算表），如壓力0.7Mpa時壓力露點為5℃，則相應的大氣壓（0.101Mpa）露點則為-20℃。在氣體行業中，若無特殊說明，所指的露點均為大氣壓露點。
露點
定義或解釋
①使空氣里原來所含的未飽和水蒸汽變成飽和時的溫度，叫做露點。
②空氣的相對濕度變成100%時，也就是實際水蒸汽壓強等於飽和水蒸汽壓強時的溫度，叫做露點。
單位
習慣上，常用攝氏溫度表示。
說明
①人們常常通過測定露點，來確定空氣的絕對濕度和相對濕度，所以露點也是空氣濕度的一種表示方式。例如，當測得了在某一氣壓下空氣的溫度是20℃，露點是12℃那么，就可從表中查得20℃時的飽和蒸汽壓為17.54mmHg，12℃時的飽和蒸汽壓為10.52mmHg。則此時：
空氣的絕對濕度p=10.52mmHg，
空氣的相對濕度．B=(10.52/17.54)×100%=60%。
採用這種方法來確定空氣的濕度，有著重大的實用價值。但這裡很關鍵的一點，要求學生學會露點的測定方法。
②露點的測定，在農業上意義很大。由於空氣的溫度下降到露點溫度時，空氣中的水蒸汽就凝結成露。如果露點在O℃以下，那么氣溫下降到露點時，水蒸汽就會直接凝結成霜。知道了露點，可以預報是否發生霜凍，使農作物免受損害。
⑨氣溫和露點的差值愈小，表示空氣愈接近飽和。氣溫和露點接近，也就是此時的相對濕度百分比值大，人們感覺氣候潮濕；氣溫和露點差值大，即此時的相對濕度百分比值小，人們感覺氣候乾燥。人體感到適中的相對濕度是60～70%。
由於未飽和汽的壓強隨溫度的變化是遵循下列規律Pt=P0(1+t/273)。
最高露點紀錄
人類對高露點時的反應：
在高露點時，一般人都會感到不適。由於高露點時氣溫一般都會較高、而導致人體出汗；而高露點有時亦伴隨著高相對濕度、汗水揮發受阻，從而使人體過熱而感到不適。
另一方面，低露點時氣溫或者相對濕度會較低，任何一項都可令人體有效地散熱，因而比較舒適。
在內陸居住的人一般都會在露點到達15℃至20℃時開始感到不適；而當露點越過21℃時更會感到悶熱。
絕對濕度
定義或解釋
①空氣里所含水汽的壓強，叫做水蒸氣的分壓。
②單位體積空氣中所含水蒸汽的質量，叫做空氣的絕對濕度。
單位
絕對濕度的單位習慣用毫米水銀柱高來表示。也常用1立方米空氣中所含水蒸汽的克數來表示。
說明
①空氣的乾濕程度和單位體積的空氣里所含水蒸汽的多少有關，在一定溫度下，一定體積的空氣中，水汽密度愈大，汽壓也愈大，密度愈小，汽壓也愈小。所以通常是用空氣里水蒸汽的壓強來表示濕度的。
②濕度是表示空氣的乾濕程度的物理量。空氣的濕度有多種表示方式，如絕對濕度，相對濕度、露點等。
相對濕度
定義或解釋
①空氣中實際所含水蒸汽密度和同溫度下飽和水蒸汽密度的百分比值，叫做空氣的相對濕度。
②在某一溫度時，空氣的絕對濕度，跟在同一溫度下的飽和水汽壓的百分比值，叫做當時空氣的相對濕度。
說明
①實際上碰到許多跟濕度有關的現象並不跟絕對濕度直接有關，而是跟水汽離飽和狀態的程度有直接關係，因此提出了一個能表示空氣中的水汽離開飽和程度的新概念——相對濕度。也是空氣濕度的一種表示方式。
夜間多雲，霧，露，霜，天氣轉冷時，容易產生雲雨都是相對濕度增大的結果。
壓力露點
解釋一
即濕空氣被壓縮後開始析出水滴時的溫度。壓力越高，開始析出水滴的溫度也越高。
解釋二
其他條件不變，但是大氣壓力不同的情況下，露點是不同的。最大壓力露點就是大氣壓力最大的情況下露點溫度值。
解釋三
我們說的壓力露點是：同樣的氣體，其在相同溫度下，因為壓力改變所以濕度有變化。溫度為20℃時，常壓露點為-50℃。當壓力變為十公斤時，壓力露點為-27.5℃，壓力霜點為-29.66℃。
露點儀
能直接測出露點溫度的儀器。使一個鏡面處在樣品濕空氣中降溫，直到鏡面上隱現露滴（或冰晶）的瞬間，測出鏡面平均溫度，即為露（霜）點溫度。它測濕精度高，但需光潔度很高的鏡面，精度很高的溫控系統，以及靈敏度很高的露滴（冰晶）的光學探測系統。使用時必須使吸入樣本空氣的管道保持清潔，否則管道內的雜質將吸收或放出水分造成測量誤差。
關於露點溫度計算的探討
在空氣中水汽含量不變，保持氣壓一定的情況下，使空氣冷卻達到飽和時的溫度稱露點溫度，簡稱露點，其單位與氣溫相同。在氣壓一定時，露點的高低只與空氣中的水汽含量有關，水汽含量愈多，露點愈高，所以露點也是反映空氣中水汽含量的物理量。在實際大氣中，空氣經常處於未飽和狀態，露點溫度常比氣溫低。因此，根據露點溫度和氣溫的差值，也可以大致判斷空氣距離飽和的程度。
我國空氣中的溫度和相對濕度的測量相當普遍，採用水銀/酒精溫度計測量空氣溫度及最低、最高溫度，利用毛髮濕度計測量相對濕度。而相對於這兩個量的測量，露點溫度的測量就有難度，雖然有露點儀可以測量，但露點儀在低溫時精度和靈敏度急劇降低，而露點儀是一個比較精密複雜的儀器，對觀測人員的技術水平要求很高，一旦出現操作失誤和維護不當，如鏡面上和空氣導管內嚴重污染、光電探測系統靈敏度降低等，都將對測量結果帶來很大的誤差。基於以上原因，我國台站的露點溫度一般採用公式反算的形式，按照2004年版的《地面氣象觀測規範》，露點溫度的測量是利用馬格拉斯公式的轉換形式。由於露點溫度沒有直接計算公式，馬格拉斯公式是戈夫－格雷奇(GoffGratch)公式的近似求解，也是一個經驗公式，難免存在一定的不確定性。
露點溫度是通過飽和水汽壓公式直接反算得到，因此，在計算過程中飽和水汽壓公式具有至關重要的作用，針對這一點，許多研究者也得出了一些計算飽和水汽壓的公式(其中包括戈夫－格雷奇公式)。為了比較不同公式在計算露點溫度時的優缺點，分析公式計算露點溫度可能存在的問題，本文對不同公式計算的飽和水汽壓隨溫度的變化，以及由此反算得到的露點溫度的變化進行了分析對比研究。
公式
乾濕球溫度表觀測是我國氣象台站的基本觀測項目，因此，可以通過乾濕球溫度差藉助本站氣壓來計算空氣中的水汽壓。
e=Etw－APh(t－tw)(1)
式中:e為水汽壓(hPa);Etw為濕球溫度tw所對應的純水平液面的飽和水汽壓，濕球結冰且濕球溫度低於0℃時，為純水平冰面的飽和水汽壓;A為乾濕表係數(℃－1)，由乾濕表類型、通風速度及濕球結冰與否而定，其值可查看乾濕係數表;Ph為本站氣壓(hPa);t為幹球溫度(℃);tw為濕球溫度(℃)。
使用乾濕球溫度表測濕度時，空氣中相對濕度的計算公式為:
U=e/Ew×100%(2)
式中:U為相對濕度(%);e為水汽壓(hPa);Ew為幹球溫度t所對應的飽和水汽壓(hPa)。
由於露點溫度是氣壓一定時，空氣冷卻達到飽和時的溫度，當達到飽和時，通過公式(2)可知，U為100%，水汽壓e將等於飽和水汽壓Ew，所以把(1)式得到的水汽壓作為飽和水汽壓帶入到飽和水汽壓公式中，反算得到的溫度就是露點溫度，飽和水汽壓和露點溫度有一一對應的關係。馬格拉斯公式就是戈夫－格雷奇(Goff-Gratch)公式逐步逼近求解的近似表達形式。
乾濕球溫度的測量，在夏季觀測操作簡單、誤差較小，只要保證濕球溫度計下水杯中的蒸餾水不乾，紗布緊靠著溫度計球部紮好即可。在冬季，氣溫在－10℃以下時停止觀測濕球溫度，要改用毛髮濕度表或濕度計測定濕度，氣溫在－10℃或以上時，濕球紗布凍結後，要進行濕球溶冰操作。溶冰操作時要注意許多細節，如溶冰用的水溫不可過高，紗布要充分浸透，各台站根據天氣情況確定溶冰時次，溶冰時間要根據當時風速、濕度確定等。這些都帶有很大的主觀因素，觀測人員經驗的多少將對結果有很大的影響。所以，當溶冰出現失誤或溶冰不當時，觀測得到的濕球溫度會有較大的誤差，這將導致水汽壓計算的誤差，最終影響露點溫度的計算。為了更詳細地了解這種誤差對不同公式計算露點溫度的影響，下面先簡單介紹已有的飽和水汽壓公式。
研究結論
露點溫度是反映空氣中水汽含量的一個重要物理量，尤其對於霧的研究、農業和空調除濕等工程方面都有著很重要的指導作用。但露點溫度的測量還較難實現，我國主要利用乾濕球溫度通過公式計算得到。本文對利用的一些主要計算飽和水汽壓公式進行了介紹，並通過公式反算了露點溫度。同時，對濕球溫度誤差可能造成的露點溫度影響進行了分析。
研究表明，常用的液面飽和水汽壓公式在-20～50℃時，各公式計算結果彼此相差較小，冰面水汽壓公式離散度相對較大。說明各公式有一定的通性，都具有描述飽和水汽壓的能力。但通過假設空氣飽和的理想試驗可以看出，飽和水汽壓公式反算露點溫度還存在一定的問題。不管是通過液面飽和水汽壓公式還是冰面飽和水汽壓公式，在0℃以下計算得到的露點溫度與真實的露點溫度差值隨溫度的降低迅速增大，當溫度低於-20℃相差能達到1℃左右。0℃以上的計算，大部分公式都能保持較小的誤差。假設空氣相對濕度為50%時的試驗也證明了這一點。
總而言之，通過計算公式得到的露點溫度還具有一定的不確定性，尤其當溫度低於0℃時，這也間接地證明，冬季當觀測員觀測濕球溫度時，溶冰不當可能導致結果有很大的誤差。解決方法，一方面提高觀測員的技能，另一方面要利用已有的公式，推導出一個更適合我國冬季露點溫度計算，對濕球溫度誤差反映不太靈敏的公式。
