露点
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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)}}}
當中的γ{displaystyle gamma }則是:
- γ(T,RH)=a Tb+T+ln(RH/100){displaystyle gamma (T,RH)={frac {a T}{b+T}}+ln(RH/100)}
溫度T{displaystyle T}和露點Td{displaystyle T_{d}}單位為攝氏、相對濕度RH{displaystyle RH}為百分比,ln{displaystyle ln}則代表自然對數。常數a{displaystyle a}和b{displaystyle b}分別是:
- a=17.27{displaystyle a=17.27}
b=237.7{displaystyle 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} < 60℃
- 1% < RH{displaystyle RH} < 100%
- 0℃ < Td{displaystyle 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}}}
或者
- RH=100−5(T−Td){displaystyle 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}和露點Td{displaystyle T_{d}}單位為攝氏、相對濕度RH{displaystyle 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
^
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)).
^
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)
^ 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).
^ 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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