測濕儀表的顯示值,通常是相對濕度或露點溫度,在需要用其它單位時可進行換算。換算的方法如下:
1.相對濕度與實際水汽壓間的換算
由相對濕度的定義可得:
式中:RH----相對濕度,%RH;
e----實際水汽壓,hPa;
E---飽和水汽壓,hPa。
因此:
即:實際水汽壓等於相對濕度乘以相同溫度下的飽和水汽壓。
由於飽和水汽壓E是溫度的函數,所以用相對濕度換算為實際水汽壓或用實際水汽壓計算相對濕度,都必須已知當時的溫度值。在計算飽和水汽壓時,應確定是冰面還是水面,以正確選用計算公式。
2.相對濕度換算為露點溫度
由於露點溫度定義為空氣中的水汽達到飽和時的溫度,所以,必須先計算出實際水汽壓。根據露點的定義,這時的水汽壓就是露點溫度對應的飽和水氣壓。因此,可以用對飽和水汽壓求逆的方法計算露點溫度。
用Goff-Grattch方程求逆非常困難,常用飽和水汽壓的簡化公式計算,而
簡化公式很多,一般采用國軍標GJB1172推薦的公式:
式中:E------為飽和水汽壓,Pa;
T------熱力學溫度,K;
A、B、C為經驗系數。其數值如下:
純水平面:
0~100℃:A=20.013;B=16.286;C=2.492。
過冷卻純水平面:
0~-50℃:A=21.930;B=4.2526;C=4.422。
純冰平面:
0~-100℃:A=23.151;B=-3.3151;C=6.10。
由公式(3)可以導出:
式中:
必須根據的值按以下原則判斷Td的范圍:
當>0時,Td>273.15K
當<0時,Td<273.15K
最後由Td的范圍確定A、B、C系數的大小。與(3)式的條件相同。
3.露點溫度換算為相對濕度
用露點溫度換算為相對濕度,要比相對濕度換算為露點溫度簡單得多。但必須已知當時的溫度值,其計算步驟如下:
(1)把露點溫度代入飽和水汽壓計算公式計算出當時溫度條件下的實際水汽壓e。
(2)把當時的溫度代入飽和水汽壓公式計算當時溫度條件下的飽和水汽壓E。
(3)用公式(1)計算相對濕度。
4.實際水汽壓與露點溫度的換算
可采用以下簡化公式:
式中:-----露點溫度,℃;
e------實際水汽壓,hPa;
-----0℃時的飽和水汽壓取6.11213hPa;
a=17.5638;
b=241.8243。
例如,在用通風幹濕表測量露點溫度時,就可先用幹濕表公式直接計算出實際水汽壓e,然後用上式即可計算露點溫度。
4.實際水汽壓與露點溫度的換算
可采用以下簡化公式:
式中:-----露點溫度,℃;
e------實際水汽壓,hPa;
-----0℃時的飽和水汽壓取6.11213hPa;
濕度的單位換算
a=17.5638;
b=241.8243。
例如,在用通風幹濕表測量露點溫度時,就可先用幹濕表公式直接計算出實際水汽壓e,然後用上式即可計算露點溫度。
5.實際水汽壓與絕對濕度的換算
實際水汽壓與絕對濕度間存在以下關系:
式中:a----絕對濕度,g/m3;
e----實際水汽壓,hPa;
a----空氣的體膨脹系數,a=1/273.15;
t-----空氣的溫度,℃。
由於濕度傳感器很少能直接測量絕對濕度,在計量檢定中很少用絕對濕度換算實際水汽壓。
5.用霜點相對濕度換算露點相對濕度
世界氣象組織在《氣象儀器和觀測方法指南》中說明了大多數相對濕度傳感器的特性,在0℃以下溫度也采用水面相對濕度的優點。
(1)基本上對相對濕度敏感的大多數濕度表,在各種溫度下都顯示水面相對濕度。
(2)溫度在0℃以下的大多數雲,由水滴或主要由水滴組成。
(3)相對濕度大於100%時一般不予觀測,這在天氣報告中特別重要。因為在溫度低於0℃時,大氣相對於冰面經常處於過飽和狀態。
(4)在現有的溫度低於0℃的相對濕度記錄中,絕大多數是相對於水面的測量值。
另一方面,大多數濕敏元件的初始校准往往是在0℃以上條件進行的,校准,即是定了“刻度”,在0℃以下測量時,其“刻度”不大可能改變。因此,對於大多數濕度敏感元件,在冰面條件下測得的相對濕度值,必須換算為水面相對濕度值。其方法如下:
(1)用霜點相對濕度對應的溫度值計算出冰面飽和水汽壓。
(2)以冰面飽和水汽壓乘以霜點相對濕度得出實際水汽壓e。
(3)用霜點相對濕度對應的溫度值計算對應的水面飽和水汽壓。
(4)用實際水汽壓e除以水面飽和水汽壓,即可得過冷卻水面對應的相對濕度。
基於水面飽和水汽壓的相對濕度,要比相同溫度條件下冰面的相對濕度偏低,溫度越低,其偏低的值越大。
相對濕度,幹球溫度轉換成露點溫度的計算關系
已知溫度和相對濕度換算露點文
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