将空气蒸气压转换为相对湿度

Question

是否有可能将空气蒸汽压($N/m^2$)转换为相对湿度(%)给定已知的空气温度?

例如，我知道相对湿度可以估计为:

$$ RH = 100* \frac{e_{a}}{e_{s}}$$

其中$e_{a}$为空气蒸汽压，$e_{s}$为空气温度下的饱和蒸汽压，单位均为mb。其中$e_{s}$可通过以下方式估计:

$ $ e_{年代}= 6.11 * \ exp \离开(\压裂{17.27 T_{一}识别}{237.3 + T_{一}识别}\右)$ $

其中$T_{a}$为空气温度，单位为$^{o}C$。

然而，在我的例子中，空气蒸汽压的单位是N/m^2 ?

我如何使用这些值/单位转换?是简单地将$e_{a}$转换为mb通过:

$$e_{a} (mb) = e_{a} (N/m^{2})*0.01$$

然后用这个方程?

Answer 1

$ $ 1 \ \ mathrm {N / m ^ 2} = 1 \ \ mathrm {Pa} $ $ $ $ 100 \ \ mathrm {Pa} = 1 \ \ mathrm {hPa} = 1 \ \ mathrm {mb} $ $

所以是的，你确实有有效的压强单位。并且可以很容易地转换它。

计算$ RH = 100* \frac{e_{a}}{e_{s}}$只要压力是相等的单位，无论是Pa, mb, Gbar等，因为它只是一个比率。只要它们是一样的就行。因此，你可以通过乘以100将给定的$e_a$转换为mb，通过除以100将$e_s$转换为Pa，或者只是应用$e_s$方程中的变化，在$\:\mathrm{N/m^2}$中得到$e_s$。

在气象学中，我们经常使用$e_s=6.11∗exp(17.27T_a/(237.3+T_a))$，因为我们用mb(或相当于hPa)作为压力单位。但实际上，同样的方程只是将常数调整为适当的单位:

$ $ e_{年代}= 0.0611 * \ exp \离开(\压裂{17.27 T_{一}识别}{237.3 + T_{一}识别}\右)$ $

给出帕斯卡的答案(= $\:\mathrm{N/m^2}$)。

长话短说:是的，你所有的方程和推理都很好，你的单位都是压力，它们只是不匹配形式。但你确实可以在任何阶段进行调整。最简单的方法是将$e_a$(在$\mathrm{N/m^2}$中)乘以100，或者将$e_s$(在$\mathrm{mbar}$中)除以100，使它们匹配。

同样值得注意的是，你给出的第一个方程是完全有效的。第二个方程，如你所示，是一个估计值。中描述的较长版本这篇论文如果你愿意，会给出确切的值，但看起来偏差不可能超过0.1%，所以你所做的很可能是好的，除非你需要非常精确的精度。