二、大氣概述

6. 大氣中之水氣?

空氣中存有水氣,含量不定,大部分存在於對流層之下部,水氣含量多時可佔整個大氣之 3% ~ 4%,含量少時僅佔 0.01%,在一般情況下大氣中平均水氣約佔1.1%,量雖不多,但其變化直接影響天氣至鉅。

水氣之變化有三種狀態:固體狀態者如雪、雹、霰、霜、水晶雲及冰霧等。液體狀態者如雨、露、雲及霧等。氣體狀態者如肉眼所不能見之水氣。空氣中所含水氣,為產生雲霧以及其他可見天氣現象之最重要因素。水氣成雲致雨可為人類帶來甘霖,但也能造成重大災害。

空氣中水氣之主要來源為海洋,也有少量源自湖泊、河流、沼澤、濕土、雪、冰地及植物等。

在一定溫度下,一定量之空氣,所能容納之水氣量,有一定之限度。空氣中水氣含量如已達其最高限度,則此時之空氣稱為飽和。空氣能容納水氣量之多寡與溫度有密切關係,同樣體積之空氣溫度愈高,能容納之水氣愈多。若溫度增加11℃,空氣中能容納水氣之能力約可增加一倍;反之若空氣中水氣含量不變,當其溫度降低至某一程度時,可使未飽和之空氣變成飽和。溫度如繼續下降,能使飽和水氣凝結為霧、雲或雨滴等。在氣象上,一般表示空氣中水氣含量之方法有下列二種:

(1) 相對濕度:

即空氣中實際含有之水氣量,與相同溫度下可含最大水氣 量之百分比。空氣在完全飽和狀態時相對濕度為100%;如空氣中所含水氣量僅為當時溫度下所含最大水氣量之一半時,則相對濕度為 50%。對人體而言,空氣之相對濕度在 40~60%間時,令人最感舒適。

(2) 露點:

在一定大氣壓力下,空氣中水氣含量固定不變時,若氣溫逐漸降低,待降至相當溫度時,空氣變成飽和,氣溫再稍低,水氣即行凝結,此時之溫度,稱為露點溫度,簡稱露點。當氣溫在冰點以下,且繼續下降,達某點溫度時,附著於地表附近之水氣,即行開始凍結成霜,此點溫度稱為霜點。