露点























Dewpoint Graph.jpg

露點英语:Dew point)或露點溫度英语:Dew point temperature)是在固定氣壓之下,空氣中所含的氣態水達到飽和而凝結成液態水所需要降至的溫度。在這溫度時,凝結的水飄浮在空中稱為霧、而沾在固體表面上時則稱為露,因而得名「露點温度」。


當露點降到冰點以下時,此時從空氣中析出的水氣並不會結成液態水,而是直接凝固成固態的冰,微細的冰粒沾在其他物體的表面上型成霜,這時的露點亦會被稱為霜點(Frost Point)。




目录






  • 1 簡介


  • 2 解釋


  • 3 人類對高露點時的反應


  • 4 最高露點紀錄


  • 5 露點計算


    • 5.1 簡易近似法




  • 6 參考資料


  • 7 外部链接





簡介


露點與另一個常用濕度指標相對濕度有所關聯。相對濕度越高,露點會越接近氣溫;當相對濕度達到100%時,露點與氣溫相等。當露點不變時,相對濕度與氣溫成反比。


因為露點跟氣溫還有相對濕度都有關,所以自然界的露點一定會持續變化。


透過露點就可以知道出空氣中的水氣含量,因而露點是一項絕對濕度的指標。而在天氣圖上,一般都以露點來表示氣象站的溼度。


露點亦會被用作計算引擎結冰以及出現霧的可能性,因此,對機師而言露點是一項重要數據。



解釋


參考「露點溫度圖」,該圖顯示了在不同溫度下,海平面空氣質量可以容納的水氣質量的最大百分比。當溫度上升時,水氣的平衡分壓亦會隨之然上升,從而使蒸發出更多的水氣;反之亦然。亦即,空氣中的水氣增減與其他氣體無關。當溫度到達露點時,不論其他氣體存在與否,露也會開始形成。露點也就是水氣分壓的單調函數。



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;而高露度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[1]


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。



最高露點紀錄


有紀錄以來最高的露點是35℃,於2003年7月8日下午三時在沙特阿拉伯宰赫蘭所錄得。當時的氣溫為42.2℃,使得酷熱指數高達77.7℃[2]



露點計算


知道相對濕度以及實際氣溫時,露點可以透過以下公式求得近似值:


Td=b γ(T,RH)a−γ(T,RH){displaystyle T_{d}={frac {b gamma (T,RH)}{a-gamma (T,RH)}}}T_{d}={frac  {b gamma (T,RH)}{a-gamma (T,RH)}}

當中的γ{displaystyle gamma }gamma 則是:


γ(T,RH)=a Tb+T+ln⁡(RH/100){displaystyle gamma (T,RH)={frac {a T}{b+T}}+ln(RH/100)}gamma (T,RH)={frac  {a T}{b+T}}+ln(RH/100)

溫度T{displaystyle T}T和露點Td{displaystyle T_{d}}T_{d}單位為攝氏、相對濕度RH{displaystyle RH}RH為百分比,ln{displaystyle ln}ln則代表自然對數。常數a{displaystyle a}ab{displaystyle b}b分別是:


a=17.27{displaystyle a=17.27}a=17.27


b=237.7{displaystyle b=237.7}b=237.7

此公式是基於Magnus-Tetens近似法(Magnus-Tetens Approximation),當中把飽和水汽壓視為溫度的函數[3]。此方法僅在以下範圍時有效:



0℃ < T{displaystyle T}T < 60℃

1% < RH{displaystyle RH}RH < 100%

0℃ < Td{displaystyle T_{d}}T_{d} < 50℃



簡易近似法


當知道乾球溫度、而相對濕度大於50%時,露點可以用下列的公式求得,其誤差值僅為±1℃。


Td=T−(100−RH)5{displaystyle T_{d}=T-{frac {(100-RH)}{5}}}T_{d}=T-{frac  {(100-RH)}{5}}

或者


RH=100−5(T−Td){displaystyle RH=100-5(T-T_{d})}RH=100-5(T-T_{d})

以文字表示,即露點與乾球溫度每相差1℃,相對濕度即下降5%。在這裡乾球溫度T{displaystyle T}T和露點Td{displaystyle T_{d}}T_{d}單位為攝氏、相對濕度RH{displaystyle RH}RH為百分比。


有關此計算法的討論,可參閱美國氣象學會的期刊。[4]



參考資料





  1. ^
    Michael J. Padilla. Science Explorer Weather and Climate [科学探索者:天气与气候]. 徐建春、郑升譯. 普林帝斯霍爾(原著)/浙江教育出版社(中譯版). ISBN 7533845773 (中文(中国大陆)‎). 



  2. ^
    Burt, Christopher C. Extreme Weather: A Guide & Record Book. W. W. Norton & Company. 2004: 28. ISBN 0393326586.  外部链接存在于|title= (帮助)



  3. ^ Digiquartz® Dew Point Calculation. [2008年7月6日]. (原始内容存档于2014年10月3日) (英语). 


  4. ^ M. G. Lawrence, "The relationship between relative humidity and the dew point temperature in moist air: A simple conversion and applications", Bull. Am. Meteorol. Soc., 86, 225-233, 2005




外部链接




  • (英文)美國国家科学电子图书馆 - 露点温度


  • (英文)露點計算(美國國家海洋與大氣署)





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