湿度单位
作者 山竹 | 审稿 羊羊
其实南方人喜欢吃麻辣美食，不单单是因为爱好，还有气候和地理条件的原因。南方天气多潮湿下雨，这个时候就需要多吃花椒、辣椒来祛湿。
为什么南方比北方湿气更重？如果仅仅回答降水更多，那可拿不到高分。
其实上周我们在介绍露点温度的文章里，就引入过湿度的概念。今天我们就来好好聊聊湿度这件事。
湿度是什么？可以用哪些指标表示？
湿度受哪些因素影响？是如何随时间变化的？
有哪些地理现象和湿度有关？
01
和湿度有关的物理量
湿度，从字面理解就是干湿的程度，表示大气中的水汽含量。具体来看，我们可以用什么物理量表示大气中的水汽含量呢？
一般表示水汽含量的物理量可以分为绝对含量和相对含量两类。
一、绝对含量：表示水汽实际存在的量
以下概念可以表示空气中水汽的绝对含量。
绝对湿度
又称水汽密度，指单位体积空气中含有的水汽质量。常用单位是kg/m3。绝对湿度不容易直接测量，实际使用比较少。
露点温度
指当空气中的水汽含量和气压不变时，降温使水汽达到饱和时的温度。当气压一定时，水汽含量越大，露点温度就越高。
二、相对含量：表示空气中水汽距离饱和的程度
空气中所能容纳的水汽是有限的，当水汽含量达到上限，空气就达到饱和。所有还可以用相对含量表示空气中水汽距离饱和的程度。
空气容纳水汽的限度随温度的增高而增大，所以在分母中要强调“同温度下”，在计算相对湿度时，应该将实际水汽含量和同一温度下饱和空气的水汽含量做比较。
以下这几个概念，都是表示空气中水汽的相对含量的。
相对湿度
饱和水汽压：水汽达到饱和时的水汽压强
相对湿度越大，说明水汽越接近饱和。r=100％时，水汽达到饱和。
饱和差
饱和差=同温度下饱和水汽压-实际水汽压
饱和差越小，说明水汽越接近饱和。
露点差
露点差=实际气温-露点温度
露点差越小，说明水汽越接近饱和。
【小结】
02
湿度的影响因素
一、水汽的供应量
空气中的水汽主要来自于降水和下垫面的蒸发。
和水汽来源有关的降水量、水体面积、蒸发条件、土壤水分含量、植被覆盖度等因素，以及影响水汽输送的条件如风、垂直气流等，都会影响湿度。
二、气温——决定空气最多能容纳的水汽量
如上图，气温越高，空气所能容纳的水汽含量就越高，所以湿度必然和气温有关。那湿度是如何随气温变化而变化的呢？绝对湿度和相对湿度要分开讨论。
绝对湿度与气温呈正相关。
因为同等水分条件下，气温高时，蒸发快，进入大气的水汽多，绝对湿度就大（实际水汽压也大）。
水汽含量不变时，相对湿度与气温呈负相关。
因为水汽含量不变，实际水汽压也不变，当气温高时，饱和水汽压高，相对湿度就小。
【小结】
降水多，空气中的水汽供应量就大，气温高，空气容纳水汽的能力强，所以气候湿热的地区，空气湿度也就偏大了。因此大家常说我国南方比北方湿气重，也就能找到原因了。
03
湿度的日变化和年变化
湿度受气温影响，因此近地面湿度也和气温一样具有周期性的日变化和年变化，但变化规律更为复杂。而且绝对湿度和相对湿度的变化规律也是不一样的，这是为什么呢？
一、绝对湿度
1、绝对湿度的日变化：一般和气温呈正相关
绝对湿度每天有一个最高值出现在午后，一个最低值出现在清晨。
原因：对流运动不旺盛时，气温主要影响蒸发过程，温度高，蒸发快，进入大气的水汽多，绝对湿度就大。因此绝对湿度与气温成正相关，绝对湿度的极值也出现在温度的极值处。
拓展：在对流运动旺盛的地区和季节，垂直方向的水汽输送对绝对湿度的影响就不能忽略了。近地面气温升高时，对流运动旺盛，使近地面水汽更多被上传到上层大气，导致下层的绝对湿度减小。这种情况的绝对湿度日变化就更加复杂。
2、绝对湿度的年变化：和气温呈正相关
和气温一样，绝对湿度的最高值出现在7～8月，最低值出现在1～2月。
二、相对湿度的日变化和年变化
1、相对湿度的日变化：和气温呈负相关
相对湿度每天有一个最大值出现在清晨，一个最低值出现在午后。
原因：气温升高时，虽然地面蒸发加快，水汽压增大，但这时饱和水汽压随温度升高而增大得更多些，使相对湿度反而减小。所以相对湿度的日变化与温度日变化相反。
2、相对湿度的年变化：一般和气温呈负相关
在内陆干燥而全年绝对湿度变化不大的地方，湿度主要受气温影响。因此相对湿度冬季最大，夏季最小。
季风气候区受气温、水汽双重影响，变化比较复杂。
04
湿度对生产生活的影响
空气的湿度状况影响着云、雾、降水等天气现象和蒸发的快慢，和人类生产生活密切相关，其中关系最大的是相对湿度。
1、一般来说，什么季节什么时刻最容易起雾呢？
冬季。冬季气温低，空气容纳水汽的能力有限，所以相对湿度越大，水汽越容易达到饱和，凝结成雾。如果雨后夜间放晴，或者在晴朗夜间吹起湿润的南风或东风时，都很容易见到大雾。想一想，这是为什么呢？
2、空气干燥，指的是绝对湿度小、还是相对湿度小？
从科学定义看，空气干燥指空气中水汽含量少，所以应该是指绝对湿度小。但是人体能感受到的干燥，却指的是相对湿度小。相对湿度小，人体汗液蒸发越快，所以会感觉空气更干燥。
3、相对湿度100%的空气，有可能很干燥吗？
有可能。当气温很低时，空气容纳水汽的限度也很小，这时就算相对湿度达到100%，空气中的水汽含量也是十分少的，所以空气实际上是干燥的。
4、在其他条件相等的前提下，相对湿度A地（10%）、B地（40%），哪里的蒸发量可能更大呢？
应该是A地。为什么呢？就像两辆公交车（空间一样大，满座都是40人），一辆只坐4人，一辆坐了16人，到了下一站，哪一辆能容纳更多的乘客呢？当然是空一点的只坐了4人的那一辆。同理，A地的相对湿度小，也就是说还有90%的额度可以接纳水汽分子。所以，A地的蒸发会更强烈，有更多的水通过蒸发进入空气中。
搞懂了这个原理，以下这些内容，是不是就很好理解了呢？
相对湿度越小，地面蒸发量越大，干旱更严重，也越容易发生森林火灾。
相对湿度越小，植物蒸腾越快。相对湿度如果在30％以下，特别是在高温和风速较大时，农作物就会枯萎甚至死亡。
仓库储存需要在适宜的湿度中。一般水果蔬菜是50～70%，湿度太小会加速蒸发，使水果、蔬菜失水；湿度太大又会加速腐烂。粮食储存仓库相对湿度最好在50％以下，以防止霉烂。
相对湿度越小，人体汗液蒸发越快，人的感觉越凉快。但相对湿度太小也会导致嘴唇干裂、喉头燥痒等现象。
05
来做题吧
答案见文末
（广东佛山市实验中学2020届高三上第一次月考）相对湿度是大气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压之比，用百分数表示。相对湿度能直接反映空气距饱和的程度，一天中相对湿度最低值一般出现在14：00左右。下图为某地温室大棚内相对湿度日变化曲线图，其中，a、b、c三条曲线分别表示不同天气状况下的相对湿度变化。据此回答下列问题。
1.该地温室大棚内一天中14:00左右相对湿度最低，主要原因是（单选）
A.饱和水汽压大
B.饱和水汽压小
C.实际水汽压大
D.实际水汽压小
2.判断该地温室大棚内a曲线表示的天气状况最可能为（单选）
A.阴天
B.多云
C.晴天
D.雷雨
3.若冬季降低大棚内的相对湿度，应采取的通风办法是（单选）
A.早晨放顶风
B.中午放顶风
C.早晨放底风
D.中午放底风
【解析】
1.A
根据公式
相对湿度最小，说明可能是实际水汽压小，或饱和水汽压大。又因为14:00时温度最高，则实际水汽压是大的，因此只可能是此时的饱和水汽压大。
2.A
a曲线的相对湿度一天中变化幅度最小，说明该日的天气状况变化小，白天气温不高，昼夜温差小，因此最有可能是阴天。（雷雨时天气状况变化较大，排除。其余天气的云量从大到小排序是：阴天＞多云＞晴天，云越多昼夜温差越小。）
3.B
根据公式
要降低湿度，应让实际水汽压减小，饱和水汽压增大。
由于大棚具有保温作用，在密闭条件下，棚内温度始终比棚外高，无论什么时候放风，都会导致冷空气进入，棚内温度降低，饱和水汽压减小，因此放风后棚内相对湿度的减小只能是实际水汽压减小引起的。
相比棚外，棚内温度高，实际水汽压大，空气比较湿润，当与外部较干燥的大气发生交换时，就会使棚内实际水汽压减小。这就是通过放风使相对湿度减小的原理。
中午，太阳辐射强，大棚内温度最高，实际水汽压也达到最高值，此时最需要通风减湿。如果放顶风，冷空气在上，热空气在下，促进对流和棚内外空气的交换，从而快速降低棚内的实际水汽压。如果放底风，冷空气从下方进入，热空气向上运动到棚顶停留，就不利于空气对流，所以选B，不选D。
冬天早晨不宜放风。因为冬季室外气温低，而早晨又是一天中气温最低的时候，如果早晨放风，容易造成大棚内温度骤降，蔬菜作物无法及时适应而被冻坏，所以不选A、C。
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