第二节 大气的水分和降水
大气水分和降水
一、大气湿度
（一）湿度概念及其表示方法
表示大气湿润程度的物理量，称大气湿度，它有如下 几种表示方法：
1.水汽压e 水汽是大气的组成部分，具有压力，称为 水汽压。当大气中的水汽含量增加时，水汽压也相应 增大；反之，水汽压减小。因此，水汽压可以用来表 示大气中水汽含量的多少。水汽压的单位与气压单位 一样，用毫米水银柱高或毫巴表示。
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2.绝对湿度 单位容积空气中所含的水汽质量（通常以g/m3
表示），称为绝对湿度。一般情况下，气温的 数值和16℃相差不大，以毫米水银柱高为单位 的水汽压与绝对湿度在数值上近似，故在实际 工作中以水汽压代替绝对湿度。
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3.相对湿度f 大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比数，
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雾
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霜与露的形成与天气状况、局部地形等条件密 切相关。晴天夜晚无风或风很小时，地面有效 辐射强烈，近地面层空气温度迅速下降到露点， 因而有利于水汽的凝结；多云的夜晚，由于大 气逆辐射增强，地面有效辐射大为减弱，近地 面层空气温度难以下降到露点，故不利于水汽 凝结；风力较强的夜晚，因空气的乱流混合， 气温也难以降低到露点温度，霜露不容易形成。 此外，表面辐射很强又不善于传热的物体，如 树叶、杂草等表面，最有利于形成霜露。
（2）云分类及形状
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（四）、大气中水汽凝结的条件 1、空气中的水汽要达到饱和或过饱和。 途径
有： 1）增加大气中的水汽含量，增加绝对湿度（a） （2）使空气冷却来减小饱和水汽压，途径有：
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二、蒸发 （一）蒸发及其影响因素 液态水转化为水汽的过程叫蒸发。蒸发过程的
发生，取决于实际水汽压（e）与饱和水汽压 （E）二者对比关系。当e＜E，蒸发进行；e＞ E，蒸发停止，并可能产生凝结；e＝E，处于 动态平衡，即逸出水面的分子数与进入水中的 分子数相等。影响蒸发的因素主要有：
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空气中水汽含量与温度高低有密切关系。温度 愈高，空气中容纳水汽的能力愈强。在一定的 温度条件下，一定体积的空气中所容纳的水汽 数量是有一定限度的，因而水汽压也有一个限 度。当水汽含量恰好达到这个限度，叫饱和空 气。饱和空气的水汽压称为饱和水汽压E，或 称最大水汽压。饱和水汽压的大小与温度有关， 温度愈高，饱和水汽压愈大。
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5.露点温度td 当空气中水汽含量不变、气压一定时，气温下
降到使空气达到饱和时的温度，称为露点温度， 简称露点。空气经常处于未饱和状态，所以露 点温度经常低于气温。在饱和空气中，t-td＝0； 在未饱和空气中，t-td＞0；t-td 差值愈大，说 明相对湿度愈小。气温降低到露点，是水汽凝 结的必要条件。
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水汽达到过饱和状态的途径有二：一是增 加空气中的水汽含量；二是使空气温度降 到露点温度或以下。前者如冷空气移到暖 水面上，气温在短时间内尚未提高，而水 面蒸发使空气水汽含量增加达到饱和状态， 因而产生烟雾状凝结物。后者是水汽凝结 的主要途径。辐射、平流、混合、绝热上 升等过程都会使气温降低到露点以下，使 空气达到过饱和状态。
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1.蒸发面的温度 蒸发面的温度愈高，蒸发过程愈迅速。因为温
度高时，蒸发面上的饱和水汽压大，饱和差也 比较大。这是影响蒸发的主要因素。 2.空气湿度和风 空气湿度愈大，饱和差愈小，蒸发过程缓慢； 空气湿度愈小，饱和差愈大，蒸发过程迅速。 无风时，蒸发面上的水汽靠分子扩散向外传递， 水汽压减小很缓慢，容易达到饱和，故蒸发过 程微弱。有风时，蒸发面上的水汽随气流散布， 水汽压比较小，故蒸发过程迅速。
即实际水汽压e 与同温度条件下饱和水汽压E 之比称为相对湿度。相对湿度能够直接反映空 气距饱和时的程度和大气中水汽的相对含量， 在气候资料分析中运用很广。
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4.饱和差d 在某一温度下，饱和水汽压与实际水汽压的差
值，称为饱和差（或湿度差）。单位为毫米或 毫巴。
d＝E-e 饱和差愈大，说明空气中水汽含量愈少，空气 愈干燥；饱和差愈小，空气中水汽含量愈多， 空气愈潮湿。d＝0，f＝100％。
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三、凝结 （一）凝结和凝结的条件 水由汽态转化为液态的过程，称为凝结。显然，
凝结是与蒸发相反的一种物理过程。当水面上 的水汽压超过饱和水汽压（e＞E）时，水汽处 于过饱和状态，返回水面上的分子比逸出的分 子多，部分汽态水即转变为液态水。因此，水 汽凝结以水汽达到过饱和状态为前提。
大气水分和降水（二）地面凝结物 Nhomakorabea1.露与霜 日没后，地面开始冷却，近地面层空气也随之
冷却，温度降低。当气温降低到露点以下时， 水汽即凝附于地面或地面物体上。当时的温度 如在0℃以上，水汽凝结为液态，这就是露； 如温度在0℃以下，水汽凝结为固态——冰晶， 这就是霜。由此可见，二者成因相同，凝结状 态取决于当时的温度。霜通常见于冬季，露见 于其他季节，尤以夏季为明显。
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2.雾凇和雨凇 雾凇是一种白色固体凝结物，由过冷的雾滴附
着于地面物体上迅速冻结而成。它经常出现在 有雾、风小的严寒天气里。 雨凇是平滑而透明的冰层。它多半在温度为 0—-6℃时，由过冷却雨、毛毛雨接触物体表面 形成；或是经长期严寒后，雨滴降落在极冷物 体表面冻结而成。
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雾凇和雨凇通常都形成于树枝、电线上， 并总是在物体的迎风面上增长，且在受 风面大的物体上凝聚最多。雾凇和雨淞 常造成林木破坏、电线折断，对农林、 交通产生有害影响。
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（三）云的形成条件及分类 （1）形成条件：云是气块上升过程绝热冷却
降温，使水汽达到饱和或过饱和和发生凝结 而形成的。 （绝热冷却——在气象学上，任 一气块与外界无热量转换时的状态变化过 程。） 大气上升运动主要有如下四种方式： A）热力对流； B）动力抬升 C）大气波动； D）地形抬升。