水汽壓與可降水量的關(guān)系

可降水量（W）和相應(yīng)的地面水汽壓之間， 存在著良好的數(shù)值對(duì)應(yīng)關(guān)系。

滿足如下形式的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式：

其中a 和b 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。

水汽壓的大小與蒸發(fā)的快慢有密切關(guān)系，而蒸發(fā)的快慢在水分供應(yīng)一定的條件下，主要受溫度控制。白天溫度高，蒸發(fā)快，進(jìn)入大氣的水汽多，水汽壓就大；夜間出現(xiàn)相反的情況，基本上由溫度決定。每天有一個(gè)最高值出現(xiàn)在午后，一個(gè)最低值出現(xiàn)在清晨。在海洋上，或在大陸上的冬季，多屬于這種情況。但是在大陸上的夏季，水汽壓有兩個(gè)最大值，一個(gè)出現(xiàn)在早晨9～10時(shí)，另一個(gè)出現(xiàn)在21～22時(shí)。在9～10時(shí)以后，對(duì)流發(fā)展旺盛，地面蒸發(fā)的水汽被上傳給上層大氣，使下層水汽減少；21～22時(shí)以后，對(duì)流雖然減弱，但溫度已降低，蒸發(fā)也就減弱了。與這個(gè)最大值對(duì)應(yīng)得是兩個(gè)最小值，一個(gè)最小值發(fā)生在清晨日出前溫度最低的時(shí)候，另一個(gè)發(fā)生在午后對(duì)流最強(qiáng)的時(shí)候。

水汽壓的年變化和氣溫的年變化相似。最高值出現(xiàn)在7～8月，最低值出現(xiàn)在1～2月。相對(duì)濕度因?yàn)榕c水汽壓和溫度都有關(guān)系，年變化情況比較復(fù)雜。一般情況下，相對(duì)濕度夏季最小，冬季最大。但是在季風(fēng)氣候地區(qū)，冬季風(fēng)來(lái)自大陸，水汽特別少，夏季風(fēng)來(lái)自海洋，高溫而潮濕，所以相對(duì)濕度以冬季最小，而夏季最大。不過(guò)濕度的年、日變化，實(shí)際上比較復(fù)雜。因?yàn)槌郎囟纫酝?，各個(gè)地方地面干濕不同，蒸發(fā)的水分供給有很大差異。對(duì)流運(yùn)動(dòng)使水汽從下層向上層傳輸，使低層水汽減少，上層水汽增加，也會(huì)影響濕度的日變化。氣流的性質(zhì)也有很大影響，夏季低緯度海洋來(lái)的氣流高溫高濕，冬季高緯度大陸來(lái)的氣流寒冷而干燥，也會(huì)影響濕度的年、日變化。

地球表面濕度分布十分復(fù)雜，因?yàn)榫暥?、海陸分布、植被性質(zhì)等等，都能夠決定濕度的大小。在冬季，赤道是一個(gè)水汽壓特別大的地區(qū)，水汽壓在30百帕以上。赤道帶不但有廣闊的海洋，即使在大陸上，亞馬遜河和扎伊爾河流域廣闊的熱帶雨林，都有極大的蒸發(fā)量，從赤道向兩極，水汽壓很快減少，亞洲東北部減少到接近于零，顯然是與氣溫極低有很大關(guān)系。在沙漠地區(qū)，特別是撒哈拉沙漠和中亞沙漠，水汽壓都很小，都在10百帕以下。

到北半球的夏季，雖然赤道地區(qū)仍是水汽壓最大的地帶，但是赤道與北極之間的水汽壓差別已大大減少。例如，亞洲東北部已增加到10.7百帕，比冬季增大了100倍以上。在沙漠地區(qū)也增大到15百帕以上。

水汽壓飽和水汽壓

水汽達(dá)到飽和時(shí)的水汽壓強(qiáng)，為飽和水汽壓（E）。在溫度一定情況下，單位體積空氣中的水汽量有一定限度，如果水汽含量達(dá)到此限度，空氣就呈飽和狀態(tài)，這時(shí)的空氣，稱飽和空氣。超過(guò)這個(gè)限度，水汽就要開(kāi)始凝結(jié)。飽和水汽壓大小與溫度有直接關(guān)系。 溫度愈高，空氣容納水汽的能力愈強(qiáng)，飽和水汽壓愈大。 在不同相對(duì)濕度相對(duì)溫度的條件下，飽和水汽壓的數(shù)值是不同的。

水汽壓相對(duì)濕度

相對(duì)濕度（f）是空氣中的實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的比值（用百分?jǐn)?shù)表示） ，即

相對(duì)濕度直接反映空氣距離飽和的程度。當(dāng)f=100%時(shí)，空氣已經(jīng)達(dá)到飽和，未飽和時(shí)，f<100%，過(guò)飽和時(shí)f>100%．相對(duì)濕度的大小不僅與大氣中水汽含量有關(guān)，而且也隨氣溫升高而降低。當(dāng)水汽壓不變時(shí)，氣溫升高，飽和水汽壓增大，相對(duì)濕度會(huì)減小。 2100433B

蒸汽壓是大氣中水蒸氣的分壓。蒸汽壓e、絕對(duì)溫度T、容積V之間關(guān)系：

這里，R：氣體普適常數(shù)；R'：干燥氣體的比氣體常數(shù)；Mw：水蒸氣的分子量；e：水蒸氣分子量與干燥空氣分子量的比。在氣象觀測(cè)中，蒸汽壓由通風(fēng)干濕計(jì)測(cè)定，或從露點(diǎn)溫度的測(cè)定結(jié)果求出，也有時(shí)用濕度乘飽和蒸汽壓（只是氣溫的函數(shù)）算出，單位是mb。

蒸汽壓的值由氣團(tuán)可大致決定其大小。所以在同一地點(diǎn)，只要沒(méi)有其他氣團(tuán)進(jìn)入替換，蒸汽壓隨時(shí)間的變化是緩慢的。

一定外界條件下，液體中的液態(tài)分子會(huì)蒸發(fā)為氣態(tài)分子，同時(shí)氣態(tài)分子也會(huì)撞擊液面回歸液態(tài)。這是單組分系統(tǒng)發(fā)生的兩相變化，一定時(shí)間后，即可達(dá)到平衡。平衡時(shí)，氣態(tài)分子含量達(dá)到最大值，這些氣態(tài)分子撞擊液體所能產(chǎn)生的壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱蒸汽壓。

蒸汽壓反映溶液中有少數(shù)能量較大的分子有脫離母體進(jìn)入空間的傾向，這種傾向也稱為逃逸傾向。

蒸汽壓不等同于大氣壓。

在飽和狀態(tài)時(shí)，濕空氣中水蒸氣分壓等于該空氣溫度下純水的蒸汽壓。

排汽壓力有別于排氣壓力。排氣壓力表示在一定的排氣壓力下壓縮機(jī)能壓縮氣體的能力。排汽壓力則表示在一定的排汽壓力下能壓縮水蒸汽的能力。

當(dāng)液體的蒸汽壓達(dá)到外壓時(shí)，液體即產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，此時(shí)的溫度即在該外壓下該液體的沸點(diǎn)。

以水為例，一個(gè)大氣壓(101.325kPa)下，若水溫達(dá)到100攝氏度，此時(shí)水的蒸汽壓正好是一個(gè)大氣壓，水開(kāi)始沸騰，100攝氏度即是一個(gè)大氣壓下水的沸點(diǎn)。

再如，高海拔地區(qū)會(huì)出現(xiàn)“水燒開(kāi)了飯燒不熟”的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是水沸騰時(shí)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到100攝氏度，繼續(xù)加熱也不會(huì)達(dá)到。這一現(xiàn)象有助于理解液體蒸汽壓的特征3與4。高海拔地區(qū)空氣稀少，外壓低于一個(gè)大氣壓，依據(jù)蒸汽壓的特征4，水的蒸汽壓會(huì)降低，但變化很小。依據(jù)蒸汽壓的特征3，隨溫度的升高，水的蒸汽壓升高，但相對(duì)于高海拔的低外壓，水此時(shí)不用達(dá)到很高的溫度就可以達(dá)到高海拔的低氣壓，發(fā)生沸騰，造成沸點(diǎn)降低。這也是高山不能用水煮飯卻可以用水蒸飯的原因（煮飯是利用液體水作熱源加熱，而液體水最高溫度僅能達(dá)到沸點(diǎn)。蒸飯是利用水蒸氣作熱源，蒸汽還可以通過(guò)加熱繼續(xù)提高溫度，達(dá)到甚至超過(guò)100攝氏度）。