压力与温度对湿度的影响

Question

我有点搞不懂压力和温度对相对湿度的影响。

我知道空气密度随着海拔的升高而降低，这意味着在一个体积的空气中，空气分子之间有更多的“空间”。如果是这样，水蒸气的空间就会变大，相对湿度就会降低。

但温度也随着海拔的升高而降低，温度越低，水蒸气的“空间”就越小，因此相对湿度就会增加。

所以我知道随着海拔的升高湿度会增加，但是为什么没有人谈论压力对相对湿度的影响呢?是小到没有影响吗?

那么从0英尺到18000英尺的空气体积会发生什么呢压强是海平面的一半温度更低?压力差很大，所以我认为它也会影响湿度……

Answer 1

注意蒸汽容量$ \ pu {g / m ^ 3} $是空间和水本身的属性——空气在这里只是一个旁观者。它随温度呈指数增长，通常每增加一倍$ \ pu{10 ^{\保监会}C} $．

给定的绝对湿度在$ \ pu {g / m ^ 3} $由于空气热膨胀，在相同压力下随温度略有下降。绝对湿度与压力成正比，因为空气在低压下膨胀，蒸汽以更大的体积扩散(反之亦然)。

相对湿度是绝对湿度和蒸汽容量的比值(以百分比为单位)，后者只与温度有关。

当空气因热对流或强迫垂直对流而升高时，其相对湿度升高，因为它的温度约为绝热下降$\pu{1^{\circ}C / 100 m}$蒸汽容量减少。与静态空气冷却相比，这种相对湿度的上升速度略慢，因为空气膨胀，其绝对湿度缓慢下降。

因此，在近地表，如果空气上升，其露点以大约的速率下降$\pu{0.18^{\circ}C / 100 m}$．

Answer 2

问题是，密度随高度而降低，这是由周围压力降低引起的，这确实意味着空气会更分散……但同样也意味着同样数量的分子，水蒸气也必须占据更大的空间。因此，密度/压力的变化基本上并不意味着水蒸气有“更多的空间”(现有水蒸气体积的扩大占据了所有空间)。

…

更深入地看，我们经常用“房间”来宽泛地谈论它。但真正的温度下降并没有直接改变房间(是的，密度/体积会发生变化，但压力也会发生变化)，而是意味着分子移动得更慢，因此更有可能凝结在一起。

当你举起不饱和空气时，水蒸气和空气分子的数量保持不变。
由于周围压力的降低，总密度和蒸汽密度以相等的比例下降，这也带来了温度的下降，因为能量被用来膨胀以填充更大的体积。这两个都意味着它们的内压符合理想气体定律。

但是,随着Poutnik表示时，饱和蒸汽压(通常被称为可用的“房间”)为基本上只是大气温度的(直接)函数．所以它随着温度的降低而减小，并且不受任何等温过程的显著影响。虽然提升空气中的许多变量都发生了变化(由于密度下降/包裹膨胀，露点和比湿度都降低了……由于温度降低，蒸汽压下降)，混合比例没有改变，所以相对湿度变化的唯一显著原因是温度降低对饱和蒸汽压的影响(饱和之前可用的“房间”的数量，这与房间无关，而是自由)。