第05章云中含水量的计算

合集下载

气象学：大气中的水分

结构。
三、农田蒸散（一）植物蒸腾
蒸腾既是物理过程，又是生理过程，所以植物的蒸腾除和气象条件有关外，还和植植物蒸腾：物体通物本身所处的状态有关。过其体表（主要是叶研究蒸腾时除考虑气象条件与叶片的本身面的气孔）将体内的特性外，还应考虑土壤水分的供应和在植物水分以气态形式蒸发体内的输送情况，以及叶量、叶片结构及植物年龄等。到体外的过程，称为植物蒸腾。
（二）相对湿度的时间变化
相对湿度的年变化位相对湿度的变化与气相，一般与气温年变化相温及大气中的水汽含量有反，温暖季节f小，寒冷季关。在大陆内部，其日变节f大。在季风盛行地区，化与气温日变化相反，最由于夏季多有来自海洋的大值出现在日出前气温最潮湿空气，冬季有来自大低的时候，最小值出现在陆的干燥空气，因此f年变气温最高的14—15时，见化与上述情况相反，最大图5-3（P.70）。这主要是值出现夏半年的雨季或雨取决于温度对E的影响。海季之前，最小值出现在冬滨地区f的日变化表现日高季。夜低，与气温日变化一致。
二、空气湿度的时间变化（一）水汽压（绝对湿度）的时间变化
日变化
年变化
单峰型双峰型
单峰型的日变化与气温双峰型有两个极小值水汽压的年变化日变化相似。一天中水汽压和两个极大值（见图5-2，与温度年变化相似。在最大值出现在气温最高、蒸 P.69），极小值出现在日出陆地上，最大值出现在发最强的时候（14—15时），之前气温最低的时候和15— 7月，最小值出现在1月，最低值出现在气温最低、蒸 16时；极大值出现在8—9时发最弱的时候（日出之前），海洋上，最大值在8月，和20—21时。见图5—2（P.69）。最小值在2月。

温度与含水量换算

温度与含水量换算1.摘要本文档旨在介绍温度和含水量之间的换算关系，并提供相关的换算公式与实例。

深入理解和掌握温度与含水量的换算方法，对于涉及到相关领域的工程师和研究人员具有重要意义。

2.引言2.1 温度的定义与计量单位温度是物体内部分子或原子的平均运动能量的一种度量。

在国际单位制中，温度的计量单位是开尔文（Kelvin，K）。

常用的温度计量单位还包括摄氏度（Celsius，°C）和华氏度（Fahrenheit，°F）。

2.2 含水量的定义与计量单位含水量是指在一定质量或体积的物质中所含水的质量或体积。

一般以百分数或者称为比重的形式表示。

含水量的计量单位包括百分数（%）和米（kg/m³）。

3.温度与含水量之间的换算关系3.1 温度与饱和水蒸气压的关系温度与饱和水蒸气压之间存在着一定的关系，可以用来估算空气中的含水量。

根据气象学的相关理论，可采用以下公式进行换算：Ws = 622 * (P / (P - e)) * (e / T)其中，`Ws`为含水量（g/kg），`P`为大气压力（hPa），`e`为水蒸气压力（hPa），`T`为温度（℃）。

3.2 温度与相对湿度的关系相对湿度是指在给定温度下，单位体积空气中所含水蒸气的实际压力与饱和水蒸气压力之比。

相对湿度可以通过以下公式计算：RH = 100 * (e / es)其中，`RH`为相对湿度（%），`e`为实际水蒸气压力（hPa），`es`为饱和水蒸气压力（hPa）。

3.3 温度与绝对湿度的关系绝对湿度是指单位体积空气中所含水蒸气的质量，常用单位为`g/m³`。

绝对湿度可以通过以下公式计算：AH = (Ws * P) / (0.622 * (T + 273.15))其中，`AH`为绝对湿度（g/m³），`Ws`为含水量（g/kg），`P`为气压（hPa），`T`为温度（℃）。

4.实例分析下面通过一个实例来展示温度与含水量的换算过程。

大气科学基础：5-3-云滴的凝结和碰并增长

note: the specific heat of water is 4.186 J/(g °C) [that is 1 cal/(g °C) ]
• 饱和水汽压
Equilibrium
• equal rates of condensation and evaporation
• “Air is saturated” • Equilibrium
Condensation
• Water Vapor Pressure > Equilibrium
Pressure
Condensation = Evaporation es
e = es e
Temperature
(courtesy F. Remer)
Evaporation
• Water Vapor Pressure < Equilibrium
碰撞系数碰撞系数实际碰撞的水滴数与大水滴下降路径上圆柱体内水滴总数之比称为碰撞系数合并系数合并系数和大水滴发生碰撞的小水滴并非全部合并到大水滴上水滴相碰后合并的概率定义为合并系数即碰撞后导致合并的水滴数目与相碰撞的水滴总数目之比碰并系数碰并系数碰撞系数乘以合并系数即为碰并系数捕获系数捕获效率通常用实验方法测定计算和观测表明对半径小于20m的云滴其重力冲并增长作用可忽略不计但对半径大于30m的大水滴却在很短的时间内就可通过重力冲并增长达到半径为几个毫米的雨滴
Heated vapor moves so
fast that it bounces away
from
condensation
nuclei
• Water in the Air
✓ Evaporation , Process in which more water molecules enter the air than return to liquid water.

气象学大气水分

第22页/共102页
水面蒸发速率的影响因素
根据道尔顿蒸发公式：
W0
C esw ea P
可知：水面蒸发速率的主要影响因素为：
1. 水面温度温度越高，蒸发越快；
2. 水汽压温度一定时，空气中水汽压越小
（越干燥），蒸发越快；
3. 气压气压越小，蒸发量越大；
4. 风速风速越大，蒸发量也越大；
5. 溶质浓度浓度越大，蒸发量越小。
上面的例子说明：含有水汽、但不饱和的空气块，
可以通过降低温度达到饱和，如果在这个温度下再降温，则会出现凝结现象。因此这个温度是夜间地面出现露水的起点温度。所以有定义：
露点温度(td)：对含有水汽的湿空气，在不改
变气压与水汽含量的条件下通过降温使其达到饱和时的温度，单位为℃ 。
第15页/共102页
第11页/共102页
相对湿度的影响因素
相对湿度主要取决于空气中的水汽含量和温度。
r e 100% 而当水汽含量一定时，气温a越高，相对湿度越小；当温度一定时， e 水汽含量越多，相对湿度越大。
s
第12页/共102页
4.饱和差（saturation deficit/deficiency)
ρw
ea R wT
其中T为气温，ea为实际水汽压，R w为水汽的比气
体常数。
第10页/共102页
3.相对湿度(relative humidity)
相对湿度（r）：空气中实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比。即：
r ea 100% es
相对湿度可表示空气距饱和状态的远近程度，但并没有说明空气中实际水汽含量的多少。
数第8页/共102页

木材含水率的计算公式

木材含水率的计算公式1.干燥法干燥法是通过将木材置于恒温恒湿的环境中，并定期称重木材来计算含水率。

具体步骤如下：1)将木材样品取自内部，排除外部受潮后的含水率变化。

2)在恒温恒湿环境中放置木材样品，通常使用温度为20°C（或其他标准温度）和湿度为65%左右的试验环境。

3)间隔一定时间，如每天或每周，取出木材样品，记录下样品的重量。

4)重复第3步，直到木材的质量不再变化为止。

5)根据原始重量和质量不变时的重量计算含水率。

含水率的计算公式为：含水率(%)=(原始重量-质量不变时的重量)/质量不变时的重量×100%2.电阻法电阻法是通过测量木材的电阻来计算含水率。

由于木材的电阻与含水率呈反比关系，因此可以通过测量木材的电阻来推算含水率。

根据经验可以得到电阻与含水率之间的经验公式：含水率(%)=1000/(电阻值-1)其中，电阻单位可以选择欧姆。

3.神经网络法神经网络法是利用神经网络模型来计算木材含水率。

它是一种基于统计学的方法，通过输入一系列与木材特征相关的参数，如木材密度、颜色、硬度等，实时计算并输出含水率。

该方法主要用于大规模的数据处理和复杂的计算，对计算机的性能要求较高，但可以提供更准确的计算结果。

这些方法仅仅是计算木材含水率的几种常见方法，实际应用中还可能使用其他的方法。

计算含水率是木材质量检测中的一项重要工作，它有助于确定木材的使用范围、加工工艺以及质量控制。

因此，在实际生产中，需要根据具体的情况选择适合的计算方法来确定木材的含水率。

04_云中含水量的计算

在云雾物理中，含水量的“水”字，往往泛指固态水及液态水，在纯水云或纯冰云中，则分别指含液水量及含冰水量。

§5.1 绝热比含水量§5.1.1 表示云中含水量的参量云中含水量往往用两种参量表示。

一种是“比含水量”，或叫“质量含水量”；另一种是“体积含水量”或“含水量”。

1. 比含水量的定义比含水量是指每单位质量湿空气中含有多少质量的固体或(和)液体水。

一般是用(克/千克或kgg)为单位的。

2. 体积含水量的定义体积含水量是指每单位容积湿空气中含有多少质量的固体或(和)液体水，一般单位取(克/米3或3g)。

与大气中含水汽量的概念对应，第一种类似于“比m湿”的概念，第二种类似于“绝对湿度”的概念。

§5.1.2 上升空气的“绝热比含水量”1. 绝热比含水量随高度的分布当饱和空气按湿绝热抬升或上升时，必有多余的水汽(即过饱和部分的水汽)凝结出来，成为云中含水的部分。

以比含水量来说，设有当从云底按湿绝热上升的1kg湿空气，它在云底时,因水汽正好饱和，无多余水汽可凝结为液水，故比含水量为零。

随着空气上升，出现了过饱和状态，于是有多余的水汽凝结出来，具有了比含水量。

如果这些凝结出的液水滴始终是随着气块上升而上升(请注意这个是前提条件)，那末它的比含水量值，就会随着高度的增大而增大，直到其中水汽全部凝结出来时，比含水量变得最大；再上升，比含水量就不变了。

在云内，上升空气并不一定将空气带到其中水汽全部凝结出来的程度。

但只要带到空气不再上升的地方，而且在带到该处以前，凝结水并无成为降水而下降现象，虽然此时空气中仍保存有水汽，那里仍属于空气上升轨迹中比含水量极大的地方。

如果此后空气下沉，则被携带的液水又会蒸发，使比含水量减少。

这时，如果在云内不同高度探测，则所得的各比含水量值，必然正好是由云底上升到各该高度的空气因绝热膨胀冷却所凝结出的总比含水量。

该含水量称为“(湿)绝热比含水量”，或“饱和比含水量”。

人影岗位培训总复习题

人影岗位培训总复习题人工影响天气岗位培训总复习题第一章云、降水动力学和微物理学基础一、单项选择题：1. 作为人工增雨的的主要对象，冷锋出现频次：(A)冬季最多；(B)春季最多；(C)夏季最多；(D)秋季最多。

级别：通用2. 暖底云中霰的结凇增长比同质量的水滴的碰并增长：(A)更快；(B)更慢；(C)相当；(D)随小水滴尺度而异，尺度小，霰增长更快。

级别：通用3. 霰的结凇增长率在较大云滴(d≥20μm)区，(A)随霰密度减小，结凇增长率减小；(B)随霰密度增大，结凇增长率增大；(C)随霰密度减小，结凇增长率增大；(D)随霰密度增大，结凇增长率减小。

级别：通用4. 霰和冻滴的结凇增长率与过冷水滴的碰并比较明显，在较大云滴(d≥20μm)区(A)冻滴比霰处于有利结凇增长条件；(B)霰比冻滴处于有利结凇增长条件；(C)过冷水滴比霰处于有利碰并增长条件；(D)过冷水滴比冻滴处于有利碰并增长条件。

级别：通用5. 雨滴破碎繁生机制以什么为主。

(A)变形破碎；(B)气流冲击破碎；(C)碰撞破碎；(D)雨滴振荡破碎。

级别：省级6. 在滴谱达到一定宽度后，通常：(A)凝结增长>碰并增长；(B)碰并增长>凝结增长；(C)凝结增长>凝华增长；(D)碰并增长>聚合增长。

级别：省级7. 云凝结核包括：(A) r≥0.5μm的不溶性核和r≥0.01μm的可溶性或混合核；(B) r≥0.5μm的不溶性可经性核和r≥0.05μm的可溶性或混合核；(C) r≥1μm的不容性可湿性核和r≥0.1μm的可溶性或混合核；(D) r≥0.1μm的盐核，r≥0.2μm的混合核。

级别：省级8. 高空卷云的形成，由空气的持续上升运动，通过什么形成？(A)异质核化凝华；(B)异质核化冻结；(C)同质核化凝结；(D)同质核华冻结产生。

级别：省级9. 低云的形成可由于空气上升运动，通过什么过程产生？(A)同质核化凝结；(B)同质核化冻结；(C)异质核化凝结；(D)异质核化冻结。

土壤含水量计算方法

土壤含水量计算方法
以下是 8 条关于土壤含水量计算方法：
1. 称重法呀，就像称体重一样简单！你拿个小盒子装满土，称一下重量，然后烘干，再称一次，这前后的重量差不就是水分的重量嘛。

比如你去花园取点土试试，是不是挺有趣的！
2. 电阻法也不错哦！可以把土壤想象成一个电路，含水量不同电阻也不同呢。

就像灯泡的亮度会随电流变化，土壤含水量也能通过电阻看出来呀。

你说神奇不神奇？
3. 中子法嘞，就像是找宝藏的探测器！它能深入土壤探测水分哦。

嘿呀，你想想看，就好像在土地里寻找那些隐藏的水分小秘密，多有意思啊！
4. 还有时域反射法哦！这感觉就像发送信号然后等待回应。

把信号发给土壤，根据反射情况就能知道含水量啦，是不是像和土壤在交流呀！比如说在农田里用这个方法试试，哇塞！
5. 张力计法呀，就像给土壤量血压一样呢！它能感受到土壤的那种“压力”，从而知道含水量呢。

就好比能知道土壤是不是“口渴”啦，你不觉得很神奇吗？
6. 湿度计法也挺好用的呢！就像温度计测量温度一样，湿度计可以测土壤的湿度呀。

是不是感觉很简单直接呢，在自己家花盆边就可以用起来呀！
7. 微波法呢，就像用微波炉加热食物一样。

可以利用微波来探测土壤含水量呢，是不是很有科技感呀！难道不想试试看么？
8. 近红外光谱法呀，这个可高级了呢！就如同一个魔法棒，能快速分析出土壤的含水量。

哇哦，就像给土壤施了一个特别的魔法，是不是超厉害的！
我的观点结论就是：这些计算土壤含水量的方法各有特点和适用场景，大家可以根据自己的需求和实际情况去选择哦！。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第5章云中含水量的计算
在云雾物理中，含水量的“水”字，往往泛指固态水及液态水，在纯水云或纯冰云中，则分别指含液水量及含冰水量。

§5.1 绝热比含水量
§5.1.1 表示云中含水量的参量
云中含水量往往用两种参量表示。

一种是“比含水量”，或叫“质量含水量”；另一种是“体积含水量”或“含水量”。

1. 比含水量的定义
比含水量是指每单位质量湿空气中含有多少质量的固体或(和)液体水。

一般是用(克/千克或kg
g)为单位的。

2. 体积含水量的定义
体积含水量是指每单位容积湿空气中含有多少质量的固体或(和)液体水，一般单位取(克/米3或3
g)。

与大气中含水汽量的概念对应，第一种类似于“比
m
湿”的概念，第二种类似于“绝对湿度”的概念。

§5.1.2 上升空气的“绝热比含水量”
1. 绝热比含水量随高度的分布
当饱和空气按湿绝热抬升或上升时，必有多余的水汽(即过饱和部分的水汽)凝结出来，成为云中含水的部分。