這個計算器能做什麼
乾濕球濕度計(psychrometer)利用兩支溫度計:一支是「乾球」,量測一般的空氣溫度;另一支是「濕球」,上面包覆著沾濕的紗布。紗布上的水分蒸發會帶走熱量、使濕球降溫,而降溫幅度的大小,正好反映了空氣有多乾燥。本計算器會把這兩個讀數換算成相對濕度(RH),也就是在當下乾球溫度下,空氣中的水汽量相對於它所能容納最大水汽量的百分比。
使用方法
輸入乾球溫度、濕球溫度(濕球一定等於或低於乾球),以及當地大氣壓力(單位為百帕 hPa,海平面標準值為 1013.25 hPa)。工具會回傳相對濕度,並一併列出乾球與濕球的飽和水汽壓,以及空氣的實際水汽壓。
公式說明
計算結果採用乾濕球公式(psychrometric equation):
$$RH = 100 \times \frac{e_{s}(T_w) - A \cdot P \cdot (T - T_w)}{e_{s}(T)}$$
其中 \(T\) 為乾球溫度、\(T_w\) 為濕球溫度、\(P\) 為大氣壓力,而 \(A \approx 0.000662\ \text{°C}^{-1}\) 為乾濕球常數。任意溫度 \(t\)(°C)下的飽和水汽壓 \(e_{s}\),則由 Magnus–Tetens 關係式求得:$$e_{s}(t) = 6.112 \cdot \exp\!\left(\frac{17.67 \cdot t}{t + 243.5}\right)$$單位為 hPa。
範例計算
假設 \(T = 25\ \text{°C}\)、\(T_w = 18\ \text{°C}\)、\(P = 1013.25\ \text{hPa}\):\(e_{s}(25) \approx 31.67\ \text{hPa}\),\(e_{s}(18) \approx 20.62\ \text{hPa}\)。實際水汽壓 $$e = 20.62 - 0.000662 \times 1013.25 \times (25 - 18) \approx 20.62 - 4.70 = 15.93\ \text{hPa}$$因此 $$RH = 100 \times \frac{15.93}{31.67} \approx 50.3\%$$
常見問題
為什麼濕球溫度一定比較低?因為水分蒸發會帶走熱量,所以只要空氣尚未完全飽和,濕球讀數就會比乾球低;如果兩者讀數相同,代表相對濕度為 100%。
壓力欄位該填什麼?如果知道當地測站氣壓,請直接填入;若不確定,採用標準值 1013.25 hPa 在接近海平面處也是不錯的近似。
準確度如何?乾濕球常數的前提是濕球有良好的通風(抽氣式),若氣流不足會使結果產生偏差。在一般情況下,計算結果的誤差約在百分之幾以內。