湿度

Chelsa-Bioclim+数据集的1981 - 2010年平均表面相对湿度的全球分布

湿度是空气中存在的水蒸气的浓度。水蒸气是气态的水状态,通常是人眼看不见的。湿度表明存在降水露水的可能性。

湿度取决于感兴趣系统的温度和压力。与温暖的空气相比,凉爽空气中相同数量的水蒸气导致相对湿度更高。相关参数是露点。随着温度的增加,实现饱和度所需的水蒸气量增加。随着空气包的温度降低,它最终将达到饱和点,而不会增加或失去水质量。空气包中含有的水蒸气量可能会有很大的不同。例如,在30°C(86°F)的每立方米的空气中,一块空气可能包含28克水,但在8°C(46°F)的每立方米空气中只有8克。

湿度的三个主要测量值广泛使用:绝对,相对和特定。绝对湿度表示为每卷潮湿空气(每立方米的克)或每块干空气(通常为每公斤克)的水蒸气质量。相对湿度通常以百分比表示,表明在相同温度的情况下,相对于最大湿度,绝对湿度的当前状态。具体的湿度是水蒸气质量与总潮湿空气包裹质量的比率

湿度在表面寿命中起着重要作用。对于动物的生命,取决于汗水(出汗)调节内部体温,高湿度通过降低皮肤表面的水分蒸发速率来损害热量交换效率。可以使用热索引表(也称为Humidex)来计算此效果。

经常在相对湿度的概念上提到空气“持有”水蒸气或“饱和”的概念。但是,这是一种误导性的 - 在给定温度下进入(或可以进入)给定空间的水蒸气量几乎与存在的空气量(氮,氧气等)无关。确实,真空具有与充满空气相同体积的水蒸气的平衡能力。两者均由在给定温度下水的平衡蒸气压。下面的“增强因子”下描述了一个很小的差异,除非需要高度准确性,否则可以在许多计算中忽略。

定义

Atacama沙漠Cerro Paranal上的Paranal天文台是地球上最干燥的地方之一。

绝对湿度

绝对湿度是给定体积或空气质量中存在的水蒸气总质量。它不考虑温度。当空气在30°C(86°F)饱和时,大气中的绝对湿度范围从零到每立方米约30 g(1.1 oz)。

绝对湿度是水蒸气的质量,除以空气和水蒸气混合物的体积,可以表示为:

如果未设置体积,则绝对湿度随空气温度或压力的变化而变化。因此,它不适用于化学工程(例如干燥)的计算,温度变化可能很大。结果,化学工程中的绝对湿度可能是指每单位干空气质量的水蒸气,也称为湿度比质量混合比(请参阅下面的“特定湿度”),这更适合热和质量平衡计算。如上方程所示,每单位体积的水质量也被定义为体积湿度。由於潜在的混乱,英国标准BS 1339提出避免“绝对湿度”一词。单位应始终仔细检查。 G/kg或kg/kg给出了许多湿度图,但可以使用任何质量单位。

与气体 - 蒸气混合物的物理和热力学特性有关的领域命名为精神计量学

相对湿度

空气水混合物的相对湿度(OR)定义为在相同温度下空气中的水蒸气()与水的饱和蒸气压()的饱和蒸气压的比率,通常表示为百分比:

换句话说,相对湿度是空气中有多少水蒸气与在给定温度下可能含有多少水蒸气的比率。它随空气的温度而变化:较冷的空气可以含有较少的蒸气,并且在较低温度下,水会倾向于从空气中凝结。因此,即使绝对湿度保持恒定,更换空气的温度也会改变相对湿度。

空气实际上并没有“持有”水蒸气。相对湿度的概念与水蒸气和其他气体之间发生的任何化学反应完全分开。除了化学外,凝结和蒸发与空气的组成无关,并且随温度而变化。

冷空气会增加相对湿度,并可能导致水蒸气凝结(如果相对湿度上升以上100%以上,则露点)。同样,变暖空气降低了相对湿度。温暖一些含有雾的空气可能会导致雾气蒸发,因为由于热量,液滴易于完全蒸发。

相对湿度仅考虑不可见的水蒸气。水的雾,云,雾和气雾剂并不能算作空气相对湿度的量度,尽管它们的存在表明空气可能接近露点。

相对湿度通常表示为百分比;较高的百分比意味着空气 - 水混合物更潮湿。在100%相对湿度下,空气饱和,处于其露点。在没有液滴或晶体可以核定的异物的情况下,相对湿度可能超过100%,在这种情况下,空气被认为是过饱和的。将某些颗粒或表面引入以高于100%的相对湿度以上的空气物体将使这些核对这些核形成凝结或冰,从而去除一些蒸气并降低湿度。

相对湿度是天气预报和报告中使用的重要指标,因为它是降水,露水或雾的可能性的指标。在炎热的夏季天气中,相对湿度的升高通过阻碍皮肤出汗蒸发来增加对人类(和其他动物)的明显温度。例如,根据热量指数,在气温为80.0°F(26.7°C)时的相对湿度为75%,感觉就像83.6±1.3°F(28.7±0.7°C)。

相对湿度也是用于评估何时在混凝土板上安装地板的关键指标。

绝对湿度,相对湿度和温度之间的关系

在海平面的地球大气中:

g/m 3 (oz/cu。yd)中的绝对湿度
温度相对湿度
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%
50°C(122°F)0 (0)8.3 (0.22)16.6 (0.45)24.9 (0.67)33.2 (0.90)41.5 (1.12)49.8 (1.34)58.1 (1.57)66.4 (1.79)74.7 (2.01)83.0 (2.24)
45°C(113°F)0 (0)6.5 (0.18)13.1 (0.35)19.6 (0.53)26.2 (0.71)32.7 (0.88)39.3 (1.06)45.8 (1.24)52.4 (1.41)58.9 (1.59)65.4 (1.76)
40°C(104°F)0 (0)5.1 (0.14)10.2 (0.28)15.3 (0.41)20.5 (0.55)25.6 (0.69)30.7 (0.83)35.8 (0.97)40.9 (1.10)46.0 (1.24)51.1 (1.38)
35°C(95°F)0 (0)4.0 (0.11)7.9 (0.21)11.9 (0.32)15.8 (0.43)19.8 (0.53)23.8 (0.64)27.7 (0.75)31.7 (0.85)35.6 (0.96)39.6 (1.07)
30°C(86°F)0 (0)3.0 (0.081)6.1 (0.16)9.1 (0.25)12.1 (0.33)15.2 (0.41)18.2 (0.49)21.3 (0.57)24.3 (0.66)27.3 (0.74)30.4 (0.82)
25°C(77°F)0 (0)2.3 (0.062)4.6 (0.12)6.9 (0.19)9.2 (0.25)11.5 (0.31)13.8 (0.37)16.1 (0.43)18.4 (0.50)20.7 (0.56)23.0 (0.62)
20°C(68°F)0 (0)1.7 (0.046)3.5 (0.094)5.2 (0.14)6.9 (0.19)8.7 (0.23)10.4 (0.28)12.1 (0.33)13.8 (0.37)15.6 (0.42)17.3 (0.47)
15°C(59°F)0 (0)1.3 (0.035)2.6 (0.070)3.9 (0.11)5.1 (0.14)6.4 (0.17)7.7 (0.21)9.0 (0.24)10.3 (0.28)11.5 (0.31)12.8 (0.35)
10°C(50°F)0 (0)0.9 (0.024)1.9 (0.051)2.8 (0.076)3.8 (0.10)4.7 (0.13)5.6 (0.15)6.6 (0.18)7.5 (0.20)8.5 (0.23)9.4 (0.25)
5°C(41°F)0 (0)0.7 (0.019)1.4 (0.038)2.0 (0.054)2.7 (0.073)3.4 (0.092)4.1 (0.11)4.8 (0.13)5.4 (0.15)6.1 (0.16)6.8 (0.18)
0°C(32°F)0 (0)0.5 (0.013)1.0 (0.027)1.5 (0.040)1.9 (0.051)2.4 (0.065)2.9 (0.078)3.4 (0.092)3.9 (0.11)4.4 (0.12)4.8 (0.13)
-5°C(23°F)0 (0)0.3 (0.0081)0.7 (0.019)1.0 (0.027)1.4 (0.038)1.7 (0.046)2.1 (0.057)2.4 (0.065)2.7 (0.073)3.1 (0.084)3.4 (0.092)
-10°C(14°F)0 (0)0.2 (0.0054)0.5 (0.013)0.7 (0.019)0.9 (0.024)1.2 (0.032)1.4 (0.038)1.6 (0.043)1.9 (0.051)2.1 (0.057)2.3 (0.062)
-15°C(5°F)0 (0)0.2 (0.0054)0.3 (0.0081)0.5 (0.013)0.6 (0.016)0.8 (0.022)1.0 (0.027)1.1 (0.030)1.3 (0.035)1.5 (0.040)1.6 (0.043)
-20°C(-4°F)0 (0)0.1 (0.0027)0.2 (0.0054)0.3 (0.0081)0.4 (0.011)0.4 (0.011)0.5 (0.013)0.6 (0.016)0.7 (0.019)0.8 (0.022)0.9 (0.024)
-25°C(-13°F)0 (0)0.1 (0.0027)0.1 (0.0027)0.2 (0.0054)0.2 (0.0054)0.3 (0.0081)0.3 (0.0081)0.4 (0.011)0.4 (0.011)0.5 (0.013)0.6 (0.016)

具体的湿度

特定的湿度(或水分含量)是水蒸气质量与空气包裹总质量的比率。特定的湿度大约等于混合比,该混合比定义为在空气包裹中的水蒸气质量与同一包裹的空气质量之比。随着温度的降低,达到饱和度所需的水蒸气量也会降低。随着一块空气的温度变得较低,它最终将达到饱和点,而不会增加或失去水质量。

相关概念

术语相对湿度保留用于空气中的水蒸气系统。术语相对饱和度用于描述除空气以外的不可凝度相比水以外的可凝结相的系统的类似性能。

测量

用于湿度和温度记录的湿热术
用于国内用途的湿度计,干/干精神计类型
热湿度计显示温度和相对湿度

用于测量空气湿度的设备称为心理计或湿度计加湿是一种被湿度触发的开关,通常用于控制加湿器除湿机

如果已知的混合物的干灯泡温度T )和湿球温度T ,则通过使用心理图表来确定空气和水蒸气混合物的湿度。这些数量很容易通过使用吊带精神计估算。

有几种经验公式可用于估算水蒸气的平衡蒸气压力随温度的函数。 Antoine方程是其中最不复杂的,只有三个参数( abc )。其他公式,例如Goff gratch方程Magnus -Tetens近似值,更复杂,但会产生更好的准确性。

关于此主题的文献中通常会遇到Arden Buck方程

在摄氏度(°C)中表达的干圆形温度在其中,是以毫米为单位表达的绝对压力,是以毫bar表示的平衡蒸气压。 Buck报告说,当使用这种特殊形式的广义公式用于估计水的平衡蒸气压力时,最大相对误差小于-20和+50°C(-4和122°F)之间的最大相对误差小于0.20 %。

有多种用于测量和调节湿度的设备。最准确测量的校准标准包括重量湿度计,冷藏镜湿度计和电解湿度计。重量计的方法虽然最准确,但非常繁琐。对于快速且非常准确的测量,冷藏镜方法是有效的。为了进行在线测量值,当今最常用的传感器基于电容测量,以测量相对湿度,经常使用内部转换以显示绝对湿度。这些是便宜,简单,通常准确且相对稳健的。所有湿度传感器都面临着测量充满灰尘气体的问题,例如干衣机的排气流。

还使用远程卫星在全球范围内测量湿度。这些卫星能够在4到12 km(2.5和7.5 mi)之间检测到对流层中水的浓度。可以测量水蒸气的卫星具有对红外辐射敏感的传感器。水蒸气专门吸收并重新辐射该光谱带中的辐射。卫星水蒸气图像在监测气候条件(例如雷暴的形成)和天气预报的发展中起着重要作用。

空气密度和体积

湿度取决于水蒸气和凝结,这反过来主要取决于温度。因此,当将更大的压力施加到充满水的气体时,所有组件最初都会根据理想气体定律的体积减少。但是,某些水会凝结,直到恢复到与以前几乎相同的湿度,这使得由此产生的总体积与理想气体定律的预测偏离。

相反,温度降低也会使水凝结降低,再次使最终体积偏离了理想气体定律的预测。因此,气体可能以干燥量表示,不包括湿度含量。这一比例更准确地遵循理想的气体定律。相反,饱和体积是如果将湿度添加到饱和度(或100%相对湿度)中,则气体混合物将具有气体混合物的体积。

潮湿的空气比干燥空气密集,因为水分子( M≈18u )的质量不如氮分子( M≈28 )或氧分子(M≈32)。干空气中约78%的分子是氮(N 2 )。干空气中另外21%的分子是氧(O 2 )。干燥空气的最后1%是其他气体的混合物。

对于任何气体,在给定的温度和压力下,特定体积中存在的分子数是恒定的。因此,当将水分子(蒸气)引入干燥空气中时,如果温度和压力保持恒定,则体积中的空气分子数必须减少相同。在没有去除其他分子数量的情况下,将水分子或任何其他分子添加到气体中,必然需要改变温度,压力或总体积;也就是说,这三个参数中的至少一个变化。

如果温度和压力保持恒定,体积会增加,而流离失所的干燥空气分子最初将进入额外的体积,此后,混合物最终将通过扩散变为均匀。因此,气体的每单位体积的质量(其密度)会产生。艾萨克·牛顿(Isaac Newton)发现了这一现象,并在他的书《 Opticks》中撰写了有关它的文章。

压力依赖性

空气水系统的相对湿度不仅取决于温度,还取决于感兴趣系统的绝对压力。通过考虑下面显示的空气水系统来证明这种依赖性。系统已关闭(即,无论输入或离开系统)。

如果状态A处的系统是等同的加热(系统压力没有变化的加热),则系统的相对湿度会降低,因为水的平衡蒸气随着温度的升高而增加。这在状态B中显示

如果状态A处的系统受到等热压缩(系统温度没有变化),则系统的相对湿度会增加,因为系统中水的部分压力随体积减小而增加。这显示在州C。202.64kPa以上,RH将超过100%,水可能开始凝结。

如果通过简单地添加更多干燥空气而不会改变体积来改变状态A的压力,则相对湿度不会改变。

因此,相对湿度的变化可以通过系统温度的变化,系统体积的变化或这两个系统属性的变化来解释。

增强因子

增强因子定义为潮湿空气中水的饱和蒸气压与纯水的饱和蒸气压的比:

理想气体系统的增强因子等于统一。但是,在实际系统中,气体分子之间的相互作用效应导致空气中水的平衡蒸气压力相对于纯净水蒸气的平衡蒸气压力。因此,增强因素通常大于实际系统的统一因素。

增强因子通常用于校正水蒸气的平衡蒸气压,例如经验关系,例如韦克斯勒,戈夫和gratch开发的关系,用于估计心理系统的特性。

巴克报告说,在海平面,饱和潮湿空气中水的蒸气压在纯水的平衡蒸气压力上的增加约为0.5%。

效果

Hygrostat设置为50%的相对湿度
加湿器,用于控制雪茄的湿度

气候控制是指建筑物,车辆和其他封闭空间中温度和相对湿度的控制,以便提供人类的舒适性,健康和安全性,并满足机器的环境要求,敏感材料(例如,历史悠久)和技术过程。

气候

全年上午9点在澳大利亚附近的平均湿度
  80–90%
  30–40%

尽管湿度本身是气候变量,但它也会影响其他气候变量。环境湿度受风和降雨的影响。

地球上最潮湿的城市通常位于赤道附近,靠近沿海地区。亚洲和大洋洲部分地区的城市是最潮湿的。曼谷,胡志明市吉隆坡,香港,马尼拉雅加达纳哈,新加坡,高苏岛和台北的湿度最高,因为它们靠近水的身体和赤道,并且经常过度播放天气。

有些地方在雨季中经历了极端的湿度,再加上温暖的感觉,给人一种不冷不热的桑拿浴室的感觉,例如印度的加尔各答钦奈高知和巴基斯坦的拉合尔。位于巴基斯坦印度河上的Sukkur City在季风季节通常超过30°C 86°F)。

高温与高露点相结合,以产生超过65°C(149°F)的热量指数。从12月到4月,达尔文经历了一个极为潮湿的潮湿季节。休斯顿,迈阿密,圣地亚哥,大阪,上海,深圳和东京在夏季也有一个极端的潮湿时期。在西南和东北季风季节(分别为5月下旬至9月至11月至3月)期间,预计大雨和漏水后湿度相对较高。

在季风季节之外,湿度很高(与赤道更远的国家相比),但完全晴天。在澳大利亚北部塔斯马尼亚州等凉爽的地方,由于澳大利亚大陆和塔斯马尼亚州之间的海洋,全年都经历了高湿度。在夏天,热干空气被这条海洋吸收,温度很少攀登35°C以上(95°F)。

全球气候

湿度会影响能源预算,从而以两种主要方式影响温度。首先,大气中的水蒸气包含“潜在”能量。在蒸腾或蒸发过程中,从表面液体中除去这种潜热,从而冷却地球表面。这是表面上最大的非辐射冷却效果。它弥补了表面平均净辐射变暖的大约70%。

其次,水蒸气是所有温室气体中最丰富的。水蒸气像绿色的镜头一样,可以通过它穿过它,但吸收了红光,也是一种“选择性吸收器”。像其他温室气体一样,水蒸气对大多数太阳能透明。但是,它吸收了地球表面发出(辐射)的红外能量,这就是潮湿区域几乎没有夜间冷却但干燥的沙漠区域在夜间大量冷却的原因。这种选择性吸收会导致温室效应。它基本上将表面温度高于其理论辐射平衡温度,而水蒸气的原因比任何其他温室气体都更多。

但是,与大多数其他温室气体不同,水不仅在地球所有地区的沸点低于其沸点,而且在许多高度的冰点以下。作为一种浓缩的温室气体,它会沉淀尺度高得多,大气寿命较短,而不是数十年。如果没有其他温室气体,地球的黑体温度(在水的冰点下方)将导致水蒸气从大气中清除。因此,水蒸气是不可粘的温室气体的“奴隶”。

动物和植物生命

Kew皇家植物园的热带屋里的Tillandsia Usneoides 。在气候足够温暖并且平均湿度较高的地方正在增长。

湿度是定义任何栖息地的基本非生物因素之一(苔原,湿地和沙漠是一些例子),并且是哪些动物和植物可以在给定环境中繁衍生息的决定因素。

人体通过出汗及其蒸发散发热量。对流到周围的空气,热辐射是从人体的热传输的主要模式。在高湿度的条件下,皮肤汗水的蒸发率降低。同样,如果在高湿度时大气比皮肤温暖或温暖,则将血液带到人体表面无法通过传播向空气散发热量。随着足够多的血液流向人体的外表面,活动肌肉,大脑和其他内部器官都少了。体力下降,疲劳比以前要早。警觉性和心理能力也可能受到影响,导致中风热疗

驯养的动植物(例如蜥蜴)需要定期维护湿度易植物,并在室内和容器条件下生长,以实现最佳的繁荣环境。迈向植物湿度的步骤包括:湿托盘(卵石托盘),湿度圆顶,加湿器,每日雾气,温室(或室内繁殖盒)或在自然湿润的房间(如浴室)中种植植物。

人类的舒适

尽管湿度是热舒适的重要因素,但人类对温度的变化比相对湿度的变化更敏感。当空气温度较低时,湿度对户外热舒适感的影响很小,在适度的空气温度下的效果稍明显,并且在较高的空气温度下影响更大。

人类对潮湿的空气很敏感,因为人体使用蒸发冷却作为调节温度的主要机制。在潮湿的条件下,汗水蒸发在皮肤上的速度低于在干旱条件下。因为人类认为从身体而不是温度本身的热传递速率,所以当相对湿度高于低时,我们会感到温暖。

根据温度(从30%到70%),人类可以在广泛的湿度内舒适,但理想情况下不高于绝对(60°F露点),在40之间%和60%。通常,与较低的温度相比,较高的温度将需要较低的湿度才能实现热舒适度,并且所有其他因素保持恒定。例如,服装水平= 1,代谢率= 1.1,空气速度为0.1 m/s,空气温度和平均辐射温度从20°C到24°C的变化将降低最大可接受的相对湿度从100%降低到65 %以维持热舒适条件。 CBE热舒适工具可用于证明相对湿度对特定热舒适条件的影响,并且可以用来证明符合Ashrae标准55-2017。

有些人在潮湿的环境中呼吸困难。某些情况可能与呼吸系统疾病(例如哮喘)有关,而另一些情况可能是焦虑的产物。受影响的人通常会因响应而过度换气,从而引起麻木,晕厥和集中度丧失。

非常低的湿度会引起不适,呼吸系统问题并加剧某些人的过敏。低湿度会导致组织衬里鼻腔通道干燥,破裂并变得更容易受到鼻病毒冷病毒的渗透。极低(低于20%)相对湿度也可能引起眼睛刺激。在房屋中,尤其是卧室,使用加湿器可以帮助解决这些症状。室内相对湿度应保持在30%以上,以减少乘员鼻腔通道干燥的可能性,尤其是在冬季。

空调不仅可以降低温度,而且还会降低湿度,从而减少了不适。加热冷室外空气可以将相对湿度在室内降低至30%以下。根据ASHRAE标准55-2017:人类占用的热环境条件,可以通过PMV方法获得室内热舒适度,相对湿度从0%到100%,具体取决于导致热舒适的其他因素的水平。但是,空调建筑物中建议的室内相对湿度范围通常为30-60%。

人类健康

较高的湿度降低了雾化流感病毒的感染性。一项研究得出结论:“保持室内相对湿度> 40%将显著降低雾化病毒的感染力。”

建筑物中过多的水分暴露于真菌孢子,细胞碎片或霉菌毒素中。霉菌中的婴儿患哮喘过敏性鼻炎的风险要大得多。由于暴露于霉菌,超过一半的成年工人在发霉/潮湿的建筑物中出现鼻或鼻窦症状。

低湿度也阻碍了呼吸道中的粘膜纤毛清除。一项对狗的研究发现,在9 g水/m 3的绝对湿度下,粘液转运低于30 g水/m 3

湿度的提高还会导致体内总水的变化,这通常会导致体重增加,尤其是在适应炎热潮湿的天气中工作或锻炼时。

建筑建筑

建筑物结构中高湿度水平的影响(一级流出

常见的施工方法通常会产生较差的热边界的建筑围墙,需要隔热和空气屏障系统,旨在保留室内环境条件,同时抵抗外部环境条件。 20世纪引入的节能,密封的建筑也密封了水分的运动,这导致了墙壁和周围周围形成凝结的次要问题,这鼓励了霉菌和霉菌的发展。此外,由于砌体产品中发现的毛孔作用,具有未正确密封的基础的建筑物将使水流过墙壁。避免凝结的节能建筑的解决方案是当前的建筑主题。

为了使用HVAC系统在建筑物中的气候控制,关键是将相对湿度保持在舒适的范围内 - 足够舒适,但足够高,以避免与非常干燥的空气相关的问题。

当温度高并且相对湿度低时,水的蒸发迅速。土壤干燥,湿衣服悬挂在线上或架子上迅速干燥,汗水很容易从皮肤上蒸发。木制家具可以收缩,导致覆盖这些表面的油漆破裂。

当温度低并且相对湿度高时,水的蒸发速度很慢。当相对湿度接近100%,凝结可能发生在表面上,导致霉菌,腐蚀,腐烂和其他与水分相关的恶化问题。凝结可能会带来安全风险,因为它可以促进霉菌和木腐的生长,并可能冻结紧急出口。

工厂,实验室,医院和其他设施中的某些生产,技术过程和处理需要使用加湿器,除湿器和相关的控制系统来维持特定的相对湿度水平。

汽车

上述建筑物的基本原则也适用于车辆。此外,可能会有安全考虑。例如,车辆内部的高湿度会导致凝结问题,例如挡风玻璃和电气组件的短路。在车辆和压力容器中,例如加压客机,潜水员和航天器,这些考虑因素可能对安全至关重要,并且需要复杂的环境控制系统,包括维持压力的设备。

航空

客机的内部相对湿度低,通常在20岁以下%,尤其是在长途飞行中。低湿度是在非常冷的空气中绘制的,绝对湿度低,这是在客机巡航高度上发现的。随后的此空气变暖降低了其相对湿度。这会导致不适,例如眼睛酸痛,皮肤干燥和粘膜干燥,但没有使用加湿器将其提高到舒适的中距离水平,因为需要在船上携带的水量可能会受到重大损失。随着客机从较冷的海拔降落到温暖的空气中,甚至可能在地面上几千英尺的云层中飞行,环境相对湿度可能会大大增加。

这些潮湿的空气通常被吸引到加压飞机舱中,并进入飞机的其他非压力区域,并在冷飞机皮肤上凝结。通常可以在机舱内外沿着飞机皮肤奔跑。由于车辆内部相对湿度的急剧变化,因此必须有资格在这些环境中运行。 RTCA DO-160列出了大多数商用飞机组件的建议环境资格。

寒冷,潮湿的空气可以促进冰的形成,这是对飞机的危险,因为它会影响机翼轮廓并增加重量。天然吸气的内燃机在化油器内部具有进一步的冰危险。因此,航空天气报告()通常以露点的形式表明相对湿度的指示。

在计算起飞距离时,飞行员必须考虑湿度,因为高湿度需要更长的跑道,并且会降低攀登性能。

密度高度是相对于标准气氛条件(国际标准气氛)的高度,在该条件下,空气密度等于观察地点所示的空气密度,或者,换句话说,当用密度测量时,高度是高度空气而不是距地面的距离。 “密度高度”是针对非标准温度调节的压力高度。

温度的升高,并且在较小程度上,湿度将导致密度高度的增加。因此,在炎热和潮湿的条件下,特定位置的密度高度可能明显高于真实高度。

电子产品

干燥袋(矽胶),通常包含在包含电子产品的包装中,以控制湿度

电子设备通常仅在某些湿度条件下进行操作(例如10%至90%)。电子设备的最佳湿度为30%至65%。在范围的顶端,水分可能会增加导致故障的可渗透绝缘体的电导率。湿度太低可能会使材料变脆。不管既定的操作湿度范围如何,对电子项目的特殊危险都是凝结。当电子物品从寒冷的地方(例如,车库,汽车,棚子,在热带地区的空调空间)转移到温暖的潮湿的地方(房屋,热带外部)时,凝结可能会盖上电路板和其他绝缘子,从而导致短暂设备内部电路。如果设备在凝结之前启动,那么这样的短路可能会造成重大的永久性损坏。当一个戴着眼镜的人从寒冷中传来时,通常可以观察到类似的冷凝效果(即眼镜变得有雾)。

建议将电子设备从寒冷中引入后,在启动之前允许电子设备适应几个小时。某些电子设备可以检测到这种更改,并指出插入且通常带有小滴符号时,直到凝结的风险通过后才能使用它们。在时间至关重要的情况下,增加了通过设备内部设备的空气流动,例如将侧面板从PC盒中删除,并指示风扇吹入箱子,将大大减少适应新环境所需的时间。

相比之下,湿度非常低的水平有利于静电的积累,这可能会导致计算机自发关闭。除了虚假的不稳定功能外,静电放电还会导致固态设备的介电故障,从而导致不可逆转的损坏。由于这些原因,数据中心通常监视相对湿度水平。

行业

高湿度通常会对使用炉子作为一定过程的一部分的化学植物和炼油厂的能力产生负面影响(例如,蒸汽重整,湿硫酸工艺)。例如,由于湿度降低了环境氧浓度(干空气通常为20.9%,但相对湿度为100%,空气为20.4%氧),因此烟气风扇必须以比保持更高的速度来摄入空气相同的射击率。

烘烤

烤箱中的高湿度,以湿圆形温度升高的代表,增加了烘烤物品周围空气的导热率,从而导致更快的烘焙过程甚至燃烧。相反,低湿度会减慢烘烤过程。

其他重要事实

在100%的相对湿度下,空气饱和,在其露点上:水蒸气压力既不会允许附近的液态水蒸发,也不允许冷凝水蒸发附近的水;附近的冰的升华也不是生长附近冰的沉积

相对湿度可能超过100%,在这种情况下,空气过饱和。云形成需要过饱和的空气。云凝结核降低形成雾和云所需的过饱和水平 - 在没有核周围的核中,液滴或冰可以形成,这些液滴或冰晶需要更高的过饱和水平才能自发形成。在核物理实验中使用的威尔逊云腔中,在腔室内产生了过饱和状态,而移动的亚原子颗粒充当凝结核,因此雾的痕迹显示了这些颗粒的路径。

对于给定的露点及其相应的绝对湿度,相对湿度将成反比,尽管随着温度而非线性变化。这是因为水的蒸气压随温度而增加,这是从吹风机到除湿机的所有物体的手术原理。

由于在较高的空气温度下对水蒸气的较高蒸气的潜力增加,因此海平面的空气水分在30°C(86°F)的质量高达3%,而不超过0.5左右。 0°C( 32°F)的质量%。这解释了冬季加热结构中湿度的低水平(在没有措施的情况下,导致皮肤干燥,眼睛发痒和静态电荷的持久性。即使在室外饱和(相对湿度)饱和(100%相对湿度),在室内浸入空气的浸润也会提高其水分能力,从而降低了相对湿度并增加了室内潮湿表面的蒸发率,包括人体和家用植物。

同样,在夏季,在潮湿的气候下,在空调中冷却空气中的大量液体水凝结。温暖的空气在其露点以下冷却,并过多的水蒸气凝结。这种现象与导致水滴在装有冰冷饮料的杯子外面形成的现象相同。

一个有用的经验法则是,每20°F(11°C)温度的最大绝对湿度每20°F(11°C)增加。因此,假设保存绝对水分,相对湿度每20°F(11°C)的相对湿度将下降2倍。例如,在正常温度的范围内,如果冷却至50°F(10°C),在68°F(20°C)和50%的相对湿度下的空气将变得饱和,其露点和41°F (5 °C)在80%的相对湿度下的空气温暖到68°F(20°C)的相对湿度仅为29%,并且会感到干燥。相比之下,热舒适标准ASHRAE 55需要旨在控制湿度的系统,以保持露点16.8°C(62.2°F),尽管没有建立较低的湿度极限。

水蒸气比在同一温度下的空气中的其他气体组件要较轻,因此潮湿的空气会因自然对流而升高。这是雷暴和其他天气现象背后的机制。天气预报和报告中经常提到相对湿度,因为它是露水或雾的可能性的指标。在炎热的夏季天气中,随着相对湿度的上升,它也会阻碍皮肤的汗水蒸发,从而提高了人类(和其他动物)的明显温度。该效果被计算为热指数humidex

用于测量湿度的设备称为湿度计。用于调节它的一种被称为湿con ,有时称为hygrostat 。这些分别类似于温度计恒温器的温度。