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露点温度计算

 福田书屋 2023-07-29 发布于河南

露点相关的基本概念
1:绝对湿度(Absolute-Humidity):指单位体积的空气中含有水蒸气重量的实际数值。

2:饱和湿度(Saturation-Humidity):是指在一定的气压和一定的温度的条件下、单位体积的空气中能够含有水蒸气重量的最大数值。

3:相对湿度(Relative-Humidity):是指在一定温度时,空气中的实际水蒸气重量与饱和值之比,也就是绝对湿度与饱和湿度的比值,用百分比表示。

4:干球温度 (Drybulb-temperature):是从暴露于空气中而又不受太阳直接照射的干球温度表上所读取的数值,简单来说就是我们看天气预报时的气温,例如今天上海最高温度(干球温度)27度;

5:湿球温度 (Wetbulb-temperature):引用维基百科的解释The wet-bulb temperature (WBT) is the temperature read by a thermometer covered in water-soaked cloth (wet-bulb thermometer) over which air is passed。这里简单理解就是被湿布包着温度计测点的表面温度,因为水汽蒸发需要带走热量,所以通常来说,湿球温度低于干球温度(温箱空气温度),只有当相对湿度为100%时,干球温度才与湿球温度相等;

6:露点温度(Dew-point): 指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。简单来说就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。这里觉得知乎上一个用户的解释更容易理解:露点温度只与湿空气的含湿量有关,保持含湿量不变,给湿空气降温,直至刚有水蒸汽结露,此时的温度就是露点温度。

7:含湿量:指湿空气中与一千克干空气同时并存的水蒸气的质量(克),常用d 来表示,单位:g/kg干空气。含湿量d几乎同水蒸气分压力Ps成正比,而同空气总压力P成反比。

含湿量的计算公式是

d=622φPs/(P-φPs),

其中:

P空气压力(Pa)

Ps水蒸气分压力(Pa)

φ相对湿度(%)。

d确切反映了空气中含有水蒸气量的多少。由于某一地区,大气压力基本上是定值。所以空气含湿量仅同水蒸气分压力Ps有关。

各概念的比较

相对湿度能表示空气接近饱和的程度,而含湿量表示水蒸气含量多少。 湿空气是由干空气和水蒸气组成的,在湿空气中与1kg干空气同时并存的水蒸气量称为含湿量。

用绝对湿度不能确切反映湿空气中水蒸气量的多少,而用1kg干空气做为计算基础的含湿量就克服了绝对湿度的不足。


相对湿度和绝对湿度有定义上的区别,但没有确定的相关性。他们单位是不同的,却是相互影响与制约的。当温度不变时,绝对湿度越大,相对湿度就越大;反之,绝对湿度越小,相对湿度就越小,它们呈正比关系。


干空气在温度和湿度变化时其质量不变,含湿量仅随水蒸气量多少而改变,因此,用含湿量可以确切而方便地表示空气中的水蒸气含量。

相对湿度和含湿量都是表示空气湿度的参数,但意义却不相同:相对湿度能表示空气接近饱和的程度,却不能表示水蒸气含量多少;而含湿量能表示水蒸气含量多少,却不能表示空气接近饱和的程度。

维基百科的一种露点温度的计算方法:

各个参数意义如下:

1)RH:相对湿度;
2)T:干球温度(摄氏度),注意这里是摄氏度,
3)a,b,c:常量,取值参见下图,不同的精确度取值不同;

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例如:

已知温度40度,相对湿度20%,计算露点温度。

b取值17.62,c取值243.12;

γ(T,RH)

=ln(20/100)+17.62*40/(243.12+40)

=0.878;


Tdp

=243.12*0.878/(17.62-0.878)

=12.78℃;

Vaisala软件计算方法

除了维基百科的算法,芬兰一家公司(Vaisala)专业做环境监测设备服务的公司提供了一款更专业更强大的计算软件,非常方便易用,而且涵盖了很多种温湿度的算法,该软件的算法原理公式和软件界面如下:

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