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输入计算

数学公式

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结果

相对湿度
50.3
%
Saturation vapour pressure at dry bulb es(T) 31.67 hPa
Saturation vapour pressure at wet bulb es(Tw) 20.63 hPa
实际水汽压 e 15.93 hPa

这个计算器能做什么

干湿球湿度计(psychrometer)由两支温度计组成:干球温度计测量普通的空气温度,湿球温度计则包裹着浸湿的纱布。纱布中的水分蒸发会带走热量,使湿球读数下降,而降温的幅度取决于空气有多干燥。本计算器将这两个读数换算成相对湿度(RH),也就是在当前干球温度下,空气实际含水量占其最大可容纳水量的百分比。

带两支温度计的手摇干湿计,其中一个球部包着湿纱布
干湿计将干球温度计与湿球温度计配对,后者的球部保持湿润。

使用方法

输入干球温度、湿球温度(湿球读数始终等于或低于干球),以及以百帕(hPa)为单位的当地大气压(海平面标准大气压为 1013.25 hPa)。计算器会返回相对湿度,并同时给出两个温度下的饱和水汽压以及空气的实际水汽压。

公式解析

计算结果基于干湿表方程:

$$RH = 100 \times \frac{e_{s}(\text{Tw}) - A \cdot \text{P} \cdot (\text{T} - \text{Tw})}{e_{s}(\text{T})}$$

其中 \(\text{T}\) 为干球温度,\(\text{Tw}\) 为湿球温度,\(\text{P}\) 为大气压,\(A \approx 0.000662\ \text{°C}^{-1}\) 为干湿表常数。任意温度 \(t\)(°C)下的饱和水汽压 \(e_{s}\) 由马格努斯–泰滕斯(Magnus–Tetens)公式给出:$$e_{s}(t) = 6.112 \cdot \exp\!\left(\frac{17.67 \cdot t}{t + 243.5}\right)$$单位为 hPa。

饱和水汽压随温度上升的曲线,标出干球和湿球的点
饱和水汽压随温度急剧上升;湿球温度差决定了湿度的计算。

计算示例

设 \(\text{T} = 25\ \text{°C}\),\(\text{Tw} = 18\ \text{°C}\),\(\text{P} = 1013.25\ \text{hPa}\):可得 \(e_{s}(25) \approx 31.67\ \text{hPa}\),\(e_{s}(18) \approx 20.62\ \text{hPa}\)。实际水汽压 $$e = 20.62 - 0.000662 \times 1013.25 \times (25 - 18) \approx 20.62 - 4.70 = 15.93\ \text{hPa}$$因此 $$RH = 100 \times \frac{15.93}{31.67} \approx 50.3\%$$

常见问题

为什么湿球温度一定更低? 蒸发会吸收热量,因此只要空气没有完全饱和,湿球读数就总是低于干球;如果两者读数相等,则相对湿度为 100%。

应该填入多大的气压? 如果知道本站点的实际气压,请直接填入;否则在海平面附近使用标准值 1013.25 hPa 也能得到不错的近似结果。

计算结果有多准确? 干湿表常数假定湿球有良好的通风(强制通风);通风不足会使结果产生偏差。在正常条件下,计算结果的误差通常在百分之几以内。

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