飽和水汽壓經驗公式
飽和水汽壓是一個與溫度有關的函式,其經驗計算公式為:
1.Emanuel 推薦的公式
其中E的單位是hPa,T的單位是絕對溫標K,與攝氏溫度t(℃)的關係是:
2.Tetens 公式
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%。
影響要素
溫度
飽和水汽壓隨溫度的改變數,在高溫時比低溫時大。例如溫度由30℃降低到25℃,飽和水汽壓減少10.76hPa,而溫度從15℃降到10℃,飽和水汽壓只減少4.77hPa。所以降低同樣的溫度,在高溫飽和空氣中形成的雲要濃一些,這也說明了為什麼暴雨總是發生在暖季。
蒸發麵形狀
不同蒸發麵上,水分子受到周圍分子的吸引力是不同的,如圖所示,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,最易脫出水面;C分子受到的引力最大,最難脫出水面;B分子的情況介於二者之間。因此,溫度相同時,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,該效應對溫度高於0℃的暖雲形成降水有重要意義。
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。
相關指標
相對濕度
相對濕度(f)是空氣中的實際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的比值(用百分數表示),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,而且也隨氣溫升高而降低。當水汽壓不變時,氣溫升高,飽和水汽壓增大,相對濕度會減小。
飽和水汽壓差
飽和水汽壓差(VPD)是指在一定溫度下,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 影響著植物氣孔的閉合,從而控制著植物蒸騰、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著重要影響。VPD 可由空氣相對濕度(f)和氣溫(Tair)估算得出。