n为单位时间内落回水中的水汽分子数,则得 到水和水汽两相变化和平衡的分子物理学判据, 即 N>n蒸发(未饱和) N=n动态平衡(饱和) N<n凝结(过饱和) 但在气象工作中不测量N和n,所以不能直 接应用以上判据 由水汽的气体状态方程e= pWRWT可知, 在温度一定时,水汽e与水汽密度pW成正比, 而pW与n成正比,所以e和n之间也成正比
n为单位时间内落回水中的水汽分子数,则得 到水和水汽两相变化和平衡的分子物理学判据, 即 N>n蒸发(未饱和) N=n动态平衡(饱和) N<n凝结(过饱和) 但在气象工作中不测量N和n,所以不能直 接应用以上判据。 由水汽的气体状态方程e=ρwRwT可知, 在温度一定时,水汽e与水汽密度ρw成正比, 而ρw与n成正比,所以e和n之间也成正比
这就是说,当水汽压e为某一定值时,则有 个对应的n值。当在某一温度下,水和水汽达 到动态平衡时,水汽压E即为饱和水汽压,对 应的落回水面的水汽分子数为ns,ns又等于该 温度下跑出水面的水分子数N所以E正比于N, 对照分子物理学判据可得两相变化和平衡的饱 水汽和压判据 E>e蒸发(未饱和) E=e动态平衡(饱和)(31) E<e凝结(过饱和) 若Es为某一温度下对应的冰面上的饱和水 汽压,与以上类似也可得到冰和水汽两相变化
这就是说,当水汽压e为某一定值时,则有一 个对应的n值。当在某一温度下,水和水汽达 到动态平衡时,水汽压E即为饱和水汽压,对 应的落回水面的水汽分子数为ns,ns又等于该 温度下跑出水面的水分子数N.所以E正比于N, 对照分子物理学判据可得两相变化和平衡的饱 水汽和压判据 E>e蒸发(未饱和) E=e动态平衡(饱和)(3·1) E<e凝结(过饱和) 若Es为某一温度下对应的冰面上的饱和水 汽压,与以上类似也可得到冰和水汽两相变化
和平衡的判据 Es>e升华 Es=e动态平衡 Es<e凝华 上面说明了水相0 变化是可以由实测的8 水汽压值e与同温度6 冰 下的饱和水汽压值E (或Es)之间的比较2 B 水汽 B 来判定的。 16-12-8-404°C 图3·1纯水〔平水面)的位相平衡
和平衡的判据 Es>e升华 Es=e动态平衡 Es<e凝华 上面说明了水相 变化是可以由实测的 水汽压值e与同温度 下的饱和水汽压值E (或Es)之间的比较 来判定的
图31是根据大量经验数据绘制的水的位相 平衡图。水的三种相态分别存在于不同的温度 和压强条件下。水只存在于0°C以上的区域, 冰只存在于0C以下的区域,水汽虽然可存在 于0°C以上及以下的区域,但其压强却被限制 在一定值域下。图31中OA线和OB线分别表示 水与水汽、冰与水汽两相共存时的状态曲线。 显然这两条曲线上各点的压强就是在相应温度 下水汽的饱和水汽压,因为只有水汽达到饱和 时,两相才能共存。所以OA线又称蒸发线, 表示水与水汽处于动态平衡时水面上饱和水汽 压与温度的关系。线上K点所对应的温度和水 汽压
图3.1是根据大量经验数据绘制的水的位相 平衡图。水的三种相态分别存在于不同的温度 和压强条件下。水只存在于0℃以上的区域, 冰只存在于0℃以下的区域,水汽虽然可存在 于0℃以上及以下的区域,但其压强却被限制 在一定值域下。图3·1中OA线和OB线分别表示 水与水汽、冰与水汽两相共存时的状态曲线。 显然这两条曲线上各点的压强就是在相应温度 下水汽的饱和水汽压,因为只有水汽达到饱和 时,两相才能共存。所以 OA线又称蒸发线, 表示水与水汽处于动态平衡时水面上饱和水汽 压与温度的关系。线上K点所对应的温度和水 汽压
是水汽的临界温度k和临界压力(Ek=22×105 hPa),高于临界温度时就只能有气态存在了, 因此蒸发线在K点中断。OB称升华线,它表示 冰与水汽平衡时冰面上饱和水汽压与温度的关 系。OC线是融解线,表示冰与水达到平衡时压 力与温度的关系。O点为三相共存点:to= 0.0076℃,E0=611hPa。上述三线划分了冰、 水、水汽的三个区域,在各个区域内不存在两 相间的稳定平衡。例如图中的1、2、3点,点 1位于OA线之下,ei<E,这时水要蒸发;点2 处,e2>E,此时多余的水汽要产生凝结;点3 恰好位于OA线上,e3=E,只有这时水和水汽
是水汽的临界温度tk和临界压力(Ek= 2.2×105 hPa) ,高于临界温度时就只能有气态存在了, 因此蒸发线在K点中断。OB称升华线,它表示 冰与水汽平衡时冰面上饱和水汽压与温度的关 系。OC线是融解线,表示冰与水达到平衡时压 力与温度的关系。O点为三相共存点:t0= 0.0076℃,E0=6.11hPa。上述三线划分了冰、 水、水汽的三个区域,在各个区域内不存在两 相间的稳定平衡。例如图中的 1、2、3点,点 1位于OA线之下,ei<E,这时水要蒸发;点 2 处,e2>E,此时多余的水汽要产生凝结;点3 恰好位于OA线上,e3=E,只有这时水和水汽