湿度是如何产生的?

杰弗里·霍维斯,美国国家海洋和大气管理局国家气象局(位于西弗吉尼亚州查尔斯顿)的科学与运营官员,对此进行了解释。

更新:在本文的原始版本中,作者提到了空气容纳水分。正如一些读者指出的那样,这是一种技术上不准确的简化说法。以下是更详细的解释。

我们呼吸的空气由多种气体组成,包括水蒸气。“湿度”一词通常指的是大气中水蒸气的量。每种大气气体都有其自身的蒸气压,蒸气压是在给定温度下存在的分子数量的度量。因此,水的蒸气压衡量的是空气中水蒸气的量。饱和蒸气压是液态水开始凝结时的蒸气压。相对湿度是通过将实际蒸气压除以饱和蒸气压来确定的(见下文)。


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气象学家也使用露点温度来衡量大气中水蒸气的量。露点温度是大气变得饱和并开始结露的温度。它也被定义为蒸气压等于饱和蒸气压时的温度。因此,当温度接近并等于露点温度时,蒸气压和饱和蒸气压变得相同。当这种情况发生时,露水开始形成。

这种现象可以通过一杯冰镇茶在温暖潮湿的天气中的例子来说明。玻璃杯周围的空气冷却,水蒸气在玻璃杯外凝结。水蒸气开始凝结的温度就是露点温度。

原始报道:术语“湿度”有几种含义。都与空气中的水分含量有关,但略有不同。

相对湿度是当地电视和广播媒体经常使用的术语,它是衡量空气中实际水分含量相对于空气可以容纳的总水分量的指标。暖空气比冷空气能容纳更多的水分。但是,如果空气(无论冷暖)所含的水分是饱和时所能容纳水分的一半,则相对湿度为50%。

相比之下,气象学家使用露点温度来衡量空气中的水分含量。露点温度是空气无法再以蒸气形式保持水分,并且会形成液态水或露水的温度。这种现象可以通过一杯冰镇茶在温暖潮湿的天气中的例子来说明。玻璃杯周围的空气冷却,导致水蒸气在玻璃杯外形成。水蒸气形成的温度就是露点温度。

湿度最常用于描述人的感觉,通常与热量结合使用。如果天气又热又潮湿,人通常会感到更加不舒服。原因是人体试图通过皮肤上水分的蒸发来冷却自身。但是,当空气潮湿时,水分蒸发变得更加困难,实际的冷却效果也小得多。

读者还询问:“如果湿度是空气中的水分含量,为什么西海岸比东海岸不那么潮湿,考虑到它们都靠近大型水源?”

西海岸比东海岸不那么潮湿的原因之一与附近大型水源的温度有关。在大西洋和太平洋中,北半球的洋流呈顺时针方向流动。在太平洋中,这种流动导致凉爽甚至寒冷的水从北太平洋向南沿着西海岸流动。相比之下,大西洋中的洋流导致温暖的水从赤道向北沿着东海岸流动。墨西哥湾的水也变得非常温暖,尤其是在夏季。

西海岸沿岸的风通常从西向东吹,这会将来自凉爽水域的凉爽空气带到岸上。另一方面,南风通常在东海岸盛行,这些风将来自墨西哥湾和大西洋的暖空气向北带入该地区。由于暖空气比冷空气能容纳更多的水分,因此感觉更潮湿,并且东海岸的露点温度通常高于夏季西海岸的露点温度。

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