温度与湿度的关系可通过以下公式和概念进行描述:
一、相对湿度计算公式
相对湿度(RH)是空气中实际水汽压($P_a$)与同温度下饱和水汽压($P_s$)的比值,计算公式为: $$RH = \frac{P_a}{P_s} \times 100%$$
其中:
-
$P_a$ 为实际水汽压(单位:毫巴或百帕)
-
$P_s$ 为干球温度下的饱和水汽压(单位:毫巴或百帕)
二、饱和水汽压计算公式
饱和水汽压随温度变化的关系可通过以下经验公式计算: $$P_s = 6.112 \times \exp\left(\frac{17.67 \times T}{T + 243.5}\right)$$
其中:
- $T$ 为温度(单位:摄氏度)
三、实际水汽压计算公式
根据相对湿度定义,实际水汽压可表示为: $$P_a = \frac{RH}{100} \times P_s$$
四、温度与湿度的关联性
-
温度对湿度的影响
温度升高时,空气的湿度容纳量增加,导致相对湿度降低;温度降低时,湿度容纳量减少,相对湿度增加。
-
湿度对温度感知的影响
相对湿度较高时,即使温度较高,人体仍可能感到闷热;相对湿度较低时,低温会感觉更寒冷。
五、应用示例
假设某地干球温度为25°C时,饱和水汽压为3.43百帕,实际水汽压为2.8百帕,则相对湿度为: $$RH = \frac{2.8}{3.43} \times 100% \approx 81.6%$$
通过以上公式和关系,可以定量描述温度与湿度的相互影响及实际应用场景。