露點 溫度

露点/露点温度Td,在空气中水汽含量不变, 保持气压一定的情况下, 使空气冷却达到饱和时的温度称露点温度,简称露点,单位用℃或℉表示 [1]  。实际上也就是水蒸气与水达到平衡状态的温度。实际温度(t)与露点温度(Td)之差表示空气距离饱和的程度。当t>Td时,表示空气未饱和,当t=Td时,已饱和,当t<Td时为过饱和 [1]  。

中文名 露点 外文名 dew point 同义词 露点温度 学科分类 气象学

在空气中水汽含量不变, 保持气压一定的情况下, 使空气冷却达到饱和时的温度称露点温度, 简称露点, 其单位与气温相同 [1]  。一般把0℃以上称为“露点”,把0℃以下称为“霜点”。

我国空气中的温度和相对湿度的测量相当普遍,采用水银/酒精温度计测量空气温度及最低、最高温度,利用毛发湿度计测量相对湿度。而相对于这两个量的测量,露点温度的测量就有难度,虽然有露点仪可以测量,但露点仪在低温时精度和灵敏度急剧降低,而露点仪是一个比较精密复杂的仪器,对观测人员的技术水平要求很高,一旦出现操作失误和维护不当,如镜面上和空气导管内严重污染、光电探测系统灵敏度降低等,都将对测量结果带来很大的误差 [2]  。

基于以上原因,我国台站的露点温度一般采用公式反算的形式,按照2004年版的《地面气象观测规范》,露点温度的测量是利用马格拉斯公式的转换形式。

由于露点温度没有直接计算公式,露点温度是通过饱和水汽压公式直接反算得到的。马格拉斯公式是戈夫-格雷奇(Goff Gratch)公式的近似求解,也是一个经验公式。在此仅列出一种计算饱和水汽压的公式。

世界气象组织( WMO) 推荐的戈夫 -格雷奇( Goff-Gratch) 公式 [3]  :

露點 溫度

式中: T 为绝对温度( 单位:K) ; Ew 为纯水平液面饱和水汽压( 单位:hPa) 。

露点湿度计

露点湿度计主要由光学感应头、放大器、电源等部分组成。让空气连续通过一光洁的镜面,用人工制冷使镜面温度降低(例如,利用帕尔帖效应或者它下面流过一束冷却液体),使空气中水汽在镜面凝结。刚发生凝结时由镜面反射的光强急剧减小,测出该瞬间凝结面的温度,即为露点。通常0摄氏度以上的温度时使用 [4]  。

露点会被用作计算引擎结冰以及出现雾的可能性,因此,对机师而言露点是一项重要数据 [5]  。

在高露点时,一般人都会感到不适。由于高露点时气温一般都会较高、而导致人体出汗;而高露点有时亦伴随着高相对湿度、汗水挥发受阻,从而使人体过热而感到不适。

另一方面,低露点时气温或者相对湿度会较低,任何一项都可令人体有效地散热,因而比较舒适。

在内陆居住的人一般都会在露点到达15℃至20℃时开始感到不适;而当露点越过21℃时更会感到闷热。

有纪录以来最高的露点是35℃,于2003年7月8日下午三时在沙特阿拉伯宰赫兰所录得。当时的气温为42.2℃,使得酷热指数高达77.7℃。

参考资料
  • 1    贺庆棠.气象学.北京:中国林业出版社,1988:9-10
  • 2    张志富,希爽. 关于露点温度计算的探讨[J]. 干旱区研究,2011,02:275-281.
  • 3    Goff John. Saturation Pressure of Water on the New Kelvin Temperature Scale, Transactions of the American Society of Heating and Ventilating Engineers[M] . Canada: General Books LLC, 1957: 347 - 354.
  • 4    朱炳海 等.气象学词典:上海辞书出版社,1985
  • 5    郭少朋,王晓彤,陈俊俊. 置换通风与冷却顶板房间露点温度的模拟研究[J]. 制冷与空调(四川),2009,04:79-81+118.

露點 溫度

大家都知道乾燥室濕度很低,但到底多低卻不知道,但在乾燥室外或內會看到一個顯示器,顯示「露點溫度」-50度C

這-50度C代表的是什麼意思,以下跟各位分享

要了解「露點溫度」前,要先了解什麼是「露」

依以下邏輯順序,就會了解什麼是「露」了

1.水有三態,氣態、液態、固態

2.「露」就是液態

3.「液態」的形成是,在空氣中「氣態」的水蒸氣含量達到飽和後,會凝結變成「液態」水

4.「液態」水有很多類型,如覆蓋了地球約71%~72%表面積的「海水」、佔人體總體重約60%~70%「水」、水氣蒸發到空氣中累積到一定程度,因過重與氣溫的變化,從雲層落到地面的「雨水」、還有在清晨溫度較低時,水氣凝結在葉子上的「露水」。

5.「露」也就是「液態」水的代名詞之一

「露點溫度」用白話來解釋,就是「氣態」轉換成「液態」的溫度點,在簡單一點,燒開水,水溫到100度C就會變成水蒸氣,那個點就是「沸點溫度」(當然水不一定要到100度C才會蒸發,這點在這就不深入說明)

在固定氣壓之下,空氣中所含的「氣態」水蒸氣凝結成「液態」水的溫度,稱之為露點溫度

但為什麼乾燥室內的「露點溫度」是負數呢?

先了解當水氣未達到飽和時,「目前溫度」一定高於「露點溫度」所以觀察「露點溫度」與「目前溫度」的差值,就可以了解目前空氣中距離水氣飽和的程度,所以使用負值表示

簡單解釋這是離「露點溫度」的差值,公式可以簡單寫成

「露點溫度」=目前室溫-乾燥室上螢幕的「露點溫度」(忽略負數)

「露點溫度」X=「目前室溫」26-「乾燥室上螢幕的「露點溫度」(忽略負數)」50

「露點溫度」=-24度C

看到這邊-24度C,都已經結冰了哪裡會有水出現

當然溫度不可能降到這麼低,魔鬼藏在細節裡,這裡面有一個隱藏變數,就是「乾燥室內的濕度」,

假設「露點溫度」X與「目前室溫」26不變,要改變露點溫度的,就是「乾燥室內的濕度」

當「乾燥室內的濕度」越高,乾燥室的「露點溫度」就越大越接近於0

所以業界就會使用「露點溫度」的數值,來觀察目前乾燥室內的溼度,當數值越來越大或越接近0時,就要留意乾燥室內的濕度已經開始拉高了,若再不處理,當「露點溫度」等於或高於「目前室溫」時,乾燥室內的溼度就會等於100%RH,這時機台設備與生產中的產品,都曝露在高濕度的環境下,將可能造成機器損壞或產品的品質異常。

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露點 溫度


在上一篇有关相对湿度 (RH) 的文章之后,让我们来看看第二常用的湿度参数 - 露点温度。这是空气中的水蒸气含量要达到饱和而必须将空气冷却到的温度,要想更容易地理解这一现象,不妨想象一下淋浴。如果淋浴时冷热管道没有进行隔热,您可能会注意到冷水管道表面上有水滴形成。那么,究竟发生了什么呢?

假设您浴室内的相对湿度为 50%RH,温度为 21 °C。当您打开淋浴器时,冷水水流开始降低管道的表面温度并冷却其周围的空气。在一定温度下,我们会发现冷凝现象的产生,这意味着管道的表面温度已经下降到周围空气不再能够将湿气维持在气态的程度。这就是露点温度。

露點 溫度

为什么露点温度是一种实用的参数?

露点温度在很多工业湿度应用中都是很有用的参数。它通常用于测量诸如塑料和压缩空气干燥这类应用中的干燥度,在这类应用中,相对湿度通常低于 10%RH。事实上,在工业应用中,这些类型的低湿度仪器被称为露点仪。这是维萨拉 DRYCAP® 技术理想的应用领域。

除了干燥应用外,还需要注意的是,露点温度在空调、通风以及高湿度应用中也是很有用的参数。

与相对湿度不同,露点温度并不取决于温度。让我们以控制目标被设置为 40(±2)%RH(在 20(±1) °C 的环境温度下)的洁净室为例。在这些条件下,相对湿度可能不是理想的控制参数:由于 RH 取决于温度,因此几乎不可能在保持稳定温度的同时对空间进行干燥或加湿。解决方法是改用露点温度作为控制参数。20 °C 下的 40%RH 相对湿度相当于 6.0 °C 的露点温度。使用较窄的露点控制带,可以更轻松地控制环境并节省能源。

另一个用例是高湿度应用,在这种情况下,测量传感器上形成的冷凝水会使其在充分干燥之前无法进行测量。通过使用诸如维萨拉 HUMICAP® 湿温度探头 HMP7 的解决方案,可以避免这一问题,它能够升高并保持湿度传感器的温度,从而防止冷凝形成。即使在冷凝环境下,该功能也可确保可靠且可重复的露点温度测量。在该功能适用的诸多应用中,PEM 燃料电池尤能体现其实用性,在这一应用中,高湿度对于提升电池的效率和使用寿命至关重要。

如前面的示例所示,露点温度是饱和蒸气压力的函数。当我们将环境压力考虑在内时,计算会变得有些复杂,而环境压力对于某些应用十分重要,例如压缩空气应用。露点温度不取决于温度,而取决于压力:即压力越高,露点温度越低。维萨拉湿度计算器是一种适用于处理这些参数的实用工具。

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