水汽压地理分布

地球表面湿度分布十分复杂，因为纬度、海陆分布、植被性质等等，都能够决定湿度的大小。在冬季，赤道是一个水汽压特别大的地区，水汽压在30百帕以上。赤道带不但有广阔的海洋，即使在大陆上，亚马逊河和扎伊尔河流域广阔的热带雨林，都有极大的蒸发量，从赤道向两极，水汽压很快减少，亚洲东北部减少到接近于零，显然是与气温极低有很大关系。在沙漠地区，特别是撒哈拉沙漠和中亚沙漠，水汽压都很小，都在10百帕以下。

到北半球的夏季，虽然赤道地区仍是水汽压最大的地带，但是赤道与北极之间的水汽压差别已大大减少。例如，亚洲东北部已增加到10.7百帕，比冬季增大了100倍以上。在沙漠地区也增大到15百帕以上。

水汽压的年变化和气温的年变化相似。最高值出现在7～8月，最低值出现在1～2月。相对湿度因为与水汽压和温度都有关系，年变化情况比较复杂。一般情况下，相对湿度夏季最小，冬季最大。但是在季风气候地区，冬季风来自大陆，水汽特别少，夏季风来自海洋，高温而潮湿，所以相对湿度以冬季最小，而夏季最大。不过湿度的年、日变化，实际上比较复杂。因为除温度以外，各个地方地面干湿不同，蒸发的水分供给有很大差异。对流运动使水汽从下层向上层传输，使低层水汽减少，上层水汽增加，也会影响湿度的日变化。气流的性质也有很大影响，夏季低纬度海洋来的气流高温高湿，冬季高纬度大陆来的气流寒冷而干燥，也会影响湿度的年、日变化。

水汽压的大小与蒸发的快慢有密切关系，而蒸发的快慢在水分供应一定的条件下，主要受温度控制。白天温度高，蒸发快，进入大气的水汽多，水汽压就大；夜间出现相反的情况，基本上由温度决定。每天有一个最高值出现在午后，一个最低值出现在清晨。在海洋上，或在大陆上的冬季，多属于这种情况。但是在大陆上的夏季，水汽压有两个最大值，一个出现在早晨9～10时，另一个出现在21～22时。在9～10时以后，对流发展旺盛，地面蒸发的水汽被上传给上层大气，使下层水汽减少；21～22时以后，对流虽然减弱，但温度已降低，蒸发也就减弱了。与这个最大值对应得是两个最小值，一个最小值发生在清晨日出前温度最低的时候，另一个发生在午后对流最强的时候。

可降水量（W）和相应的地面水汽压之间， 存在着良好的数值对应关系。

满足如下形式的经验关系式：

其中a 和b 为经验系数。

水汽压饱和水汽压

水汽达到饱和时的水汽压强，为饱和水汽压（E）。在温度一定情况下，单位体积空气中的水汽量有一定限度，如果水汽含量达到此限度，空气就呈饱和状态，这时的空气，称饱和空气。超过这个限度，水汽就要开始凝结。饱和水汽压大小与温度有直接关系。 温度愈高，空气容纳水汽的能力愈强，饱和水汽压愈大。 在不同相对湿度相对温度的条件下，饱和水汽压的数值是不同的。

水汽压相对湿度

相对湿度（f）是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值（用百分数表示） ，即

相对湿度直接反映空气距离饱和的程度。当f=100%时，空气已经达到饱和，未饱和时，f<100%，过饱和时f>100%．相对湿度的大小不仅与大气中水汽含量有关，而且也随气温升高而降低。当水汽压不变时，气温升高，饱和水汽压增大，相对湿度会减小。 2100433B

蒸汽压是大气中水蒸气的分压。蒸汽压e、绝对温度T、容积V之间关系：

这里，R：气体普适常数；R'：干燥气体的比气体常数；Mw：水蒸气的分子量；e：水蒸气分子量与干燥空气分子量的比。在气象观测中，蒸汽压由通风干湿计测定，或从露点温度的测定结果求出，也有时用湿度乘饱和蒸汽压（只是气温的函数）算出，单位是mb。

蒸汽压的值由气团可大致决定其大小。所以在同一地点，只要没有其他气团进入替换，蒸汽压随时间的变化是缓慢的。

一定外界条件下，液体中的液态分子会蒸发为气态分子，同时气态分子也会撞击液面回归液态。这是单组分系统发生的两相变化，一定时间后，即可达到平衡。平衡时，气态分子含量达到最大值，这些气态分子撞击液体所能产生的压强，简称蒸汽压。

蒸汽压反映溶液中有少数能量较大的分子有脱离母体进入空间的倾向，这种倾向也称为逃逸倾向。

蒸汽压不等同于大气压。

在饱和状态时，湿空气中水蒸气分压等于该空气温度下纯水的蒸汽压。

排汽压力有别于排气压力。排气压力表示在一定的排气压力下压缩机能压缩气体的能力。排汽压力则表示在一定的排汽压力下能压缩水蒸汽的能力。

当液体的蒸汽压达到外压时，液体即产生沸腾现象，此时的温度即在该外压下该液体的沸点。

以水为例，一个大气压(101.325kPa)下，若水温达到100摄氏度，此时水的蒸汽压正好是一个大气压，水开始沸腾，100摄氏度即是一个大气压下水的沸点。

再如，高海拔地区会出现“水烧开了饭烧不熟”的现象，这种现象的实质是水沸腾时温度远远达不到100摄氏度，继续加热也不会达到。这一现象有助于理解液体蒸汽压的特征3与4。高海拔地区空气稀少，外压低于一个大气压，依据蒸汽压的特征4，水的蒸汽压会降低，但变化很小。依据蒸汽压的特征3，随温度的升高，水的蒸汽压升高，但相对于高海拔的低外压，水此时不用达到很高的温度就可以达到高海拔的低气压，发生沸腾，造成沸点降低。这也是高山不能用水煮饭却可以用水蒸饭的原因（煮饭是利用液体水作热源加热，而液体水最高温度仅能达到沸点。蒸饭是利用水蒸气作热源，蒸汽还可以通过加热继续提高温度，达到甚至超过100摄氏度）。