1、什麼是露點溫度和溼球溫度?
簡單地來說,要使一個氣團中水汽達到飽和有兩個途徑:其一是增溼,由於氣塊不是封閉的,通過這一途徑使氣塊中水汽達到飽和是很難實現的;其二是降溫,使飽和水汽壓降低,雲和對流也是利用氣塊絕熱上升降溫實現水汽凝結。
既然改變不了環境,那就改變自己
露點溫度(Td),即保持氣壓和水汽不變的情況下,使空氣冷卻達到飽和時的溫度。如果氣溫達到露點溫度,相對溼度達到100%,水汽會在物體表面形成露水,這也是露點溫度的由來,當然如果形成霜,也可以稱霜點溫度。
溼球溫度(Tsw),通俗解釋,小氣塊中本來有一滴水(這滴水小到不影響氣塊本身的性質,這滴水又大到可以使整個氣塊溼潤),讓它蒸發吸熱,氣塊溫度降低至水汽達飽和時的溫度。
比較露點和溼球溫度可以發現,露點溫度約束條件是水汽和氣壓不變,而溼球溫度水汽可以變化。對同一氣塊而言,露點溫度≤溼球溫度≤溫度,當相對溼度為100%,三者值一致。
2、露點溫度和溼球溫度表徵溫度還是溼度?
如果沒看懂問題1也沒關係,只需要了解露點溫度和溼球溫度是綜合表徵溫度、溼度的量。表徵溼度的量還包括:水汽壓、比溼(絕對溼度)、相對溼度、混合比等等。
3、露點溫度和溼球溫度有什麼應用?
露點溫度:露點代表絕對水汽含量,露點的升高意味著增暖增溼,表徵影響本地的氣團性質。
TlnP圖中,決定等飽和比溼線和幹絕熱線的交點,影響LCL、CCL高度
大霧預報:預報溫度與露點溫度相接近是出現大霧的必要條件
氣溫預報:露點相對保守,又約束溫度
水汽飽和程度:露點溫度差T-Td表徵水汽飽和程度,一般小於6或4℃認為是溼區(層),在降水預報中有重要作用
鋒的識別:有時鋒面附近溫度的變化不顯著(如梅雨期的準靜止鋒),但是露點鋒很明顯,對於冷鋒的識別,露點和風也較氣溫更明顯
用露點溫度(綠色)識別地面鋒
溼球溫度:主要體現在相態預報中
冰雹預報:溼球零度層高度在5000米以下,根據之前的解釋雹粒子可以通過升華吸熱降低周圍氣塊溫度使自己不融化,但是溼球零度層以下,即便升華吸熱也會融化。
冬季降水相態預報:原理與雹的預報類似,地面溼球溫度在1℃以上,雪片在近地層融化,難以出現純雪。
4、應用中的困難和解決方法
目前溼球溫度看不到,得用公式計算,建議參考露點溫度和溫度,溼球溫度必然介於兩者之間,相對溼度低的情況下偏向露點溫度,溼度高則偏向於溫度。比如冬季降水相態,如果降水較為明顯,相對溼度在90%以上,實際上三者是較為接近的,沒有必要一定參考溼球溫度,完全可以由露點溫度來替代。
露點溫度一般是直接觀測,如果沒有相關數據,也可以用如下公式進行換算:Td=T-0.2*(100-RH),T是氣溫,RH為相對溼度,舉個慄子,氣溫為4.5℃,相對溼度52%,計算露點溫度為-5.1℃,觀測為-4.5℃,同樣地,也可以用露點和氣溫反算相對溼度。
需要注意的是,該經驗公式在相對溼度較大及溫度較高時精度高,相對溼度低於30%就不可使用,比如8日02時露點溫度-30℃,地面溫度-6.5℃,露點溫度差超過20℃,按經驗公式相對溼度低於0%,公式失效2333
8日02時,本市大部露點氣溫接近-30℃,乾冷可見一斑