簡析絕對濕度和相對濕度的區別

寧夏 金衛東

空氣有吸收水分的特性，一般用三個指標表示水汽在空氣中的含量，即絕對濕度、相對濕度和含濕量，含濕量是指空氣中水汽的質量(g)與干空氣的質量(kg)之比，單位為(g/kg)，考試中主要涉及絕對濕度和相對濕度。

一、絕對濕度

【例1】絕對濕度是單位體積的空氣中所含水分的重量，一般單位為(mg/L)。迪拜夏季(6～10月)酷熱潮濕，絕對濕度高，但全年降雨稀少，年均降水量不足100毫米。下圖為迪拜位置示意圖。據此完成1～3題。

1.在未飽和狀態下，影響空氣絕對濕度的主要因素是

( )

A.溫度高低 B.水汽來源

C.地勢高低 D.氣壓高低

2.迪拜夏季絕對濕度高，是因為

( )

A.臨海，海水蒸發量大

B.盛行風帶來的水汽多

C.臨海，夏季降水量大

D.植物蒸騰釋放的水汽多

3.迪拜全年降雨稀少的主要原因是

( )

A.地形過于封閉 B.植被過于稀少

C.以下沉氣流為主 D.夏季氣溫過高

【答案】1.B 2.A 3.C

【解析】該題以絕對濕度的概念和迪拜的地理位置、氣候、夏季絕對濕度為情境，主要考查影響絕對濕度主要的因素、迪拜夏季絕對濕度高和全年降雨稀少的主要原因，以及區域認知和綜合思維。

第1題，不管在什么溫度(氣溫)條件下，空氣容納水汽的能力都是有限的，在未飽和狀態下，空氣還能容納進入的水汽，空氣的溫度不會增加或減少，只影響空氣的相對濕度，故A選項錯誤；空氣“絕對濕度是單位體積的空氣中所含水分的重量”，在未飽和狀態下，空氣還能容納進入的水汽，所以水汽來源是影響空氣絕對濕度的主要因素，故B選項正確；在未飽和狀態下，地勢和氣壓不會增加或減少空氣中的水汽，故C、D選項錯誤。第2題，迪拜位于波斯灣沿岸，夏季氣溫高，海水蒸發量大，空氣的絕對濕度高，故A選項正確；迪拜地處副熱帶高氣壓帶地區，以下沉氣流為主，風力微弱，盛行風帶來的水汽少，故B選項錯誤；迪拜雖然臨海，但以下沉氣流為主，夏季降雨稀少，故C選項錯誤；迪拜為熱帶沙漠氣候，植被稀少，故D選項錯誤。第3題，迪拜位于波斯灣沿岸、臨海，雖然波斯灣較為封閉，但不影響迪拜的水汽來源，故A選項錯誤；迪拜為熱帶沙漠氣候，植被稀少，植物蒸騰向空氣釋放的水汽少，但波斯灣為迪拜提供大量的水汽，空氣絕對濕度高，所以植被稀少不是影響迪拜全年降雨稀少的主要原因，故B選項錯誤；形成降水的必備條件是凝結核、水汽含量和上升冷卻，迪拜靠近北回歸線，主要受副熱帶高氣壓帶的影響，以下沉氣流為主，雖然夏季絕對濕度高，但缺少水汽的上升冷卻，水汽無法達到過飽和狀態而形成降雨，故C選項正確；迪拜夏季氣溫很高，波斯灣水汽蒸發量大，空氣絕對濕度大，但不具備水汽上升冷卻的條件，無法形成降雨，故D選項錯誤。

【總結提升】

1.概念。定義的角度(物理量)不同，概念的描述不同，但其本質(結果)是相同的。絕對濕度表示空氣中水汽含量的絕對值，即每立方米的濕空氣中含有的水汽的質量(空氣中水汽的密度)，一般單位為(kg/m3)，或單位體積的空氣中所含水分的質量，一般單位為(mg/L)，或在一定的溫度條件下，單位體積的空氣中所含的水汽的質量，單位為(gm)，或指空氣中的實際水汽壓，單位為(hpa)。

2.形成降水的條件是足夠的水汽、氣溫下降(上升冷卻)使水汽達到過飽和狀態、有凝結核、云(水)滴增大到超過空氣浮力能降落到地面。自然界水汽上升的主要方式有空氣的對流上升、鋒面導致的暖空氣抬升、山地迎風坡阻擋使空氣上升、氣旋(臺風)使空氣旋轉上升等。

二、相對濕度

【例2】(2021年全國乙卷，7，8題)相對濕度是空氣中實際水汽壓與同溫度條件下飽和水汽壓的比值，用百分數表示。下圖示意我國某大城市1975—2015年城區和郊區各月平均相對濕度。據此完成7，8題。

7.造成城區與郊區相對濕度差異的主要原因是城區較郊區

( )

A.氣溫高 B.蒸發(騰)強

C.降水量大 D.綠地面積大

8.該城市可能是

( )

A.烏魯木齊 B.北京

C.上海 D.廣州

【答案】7.A 8.B

【解析】該題通過閱讀直角坐標圖，主要考查城市的熱島效應和該城市分布的位置。相對濕度是一個表示溫濕關系的概念，一般來說，氣溫越高，飽和水汽壓越高，城市熱島效應的存在，使城區比郊區的氣溫高，但郊區比城區的植被覆蓋率高，空氣中的實際水汽壓比城區的高，故城區的相對濕度比郊區的低，故第7題正確選項為A。讀圖可得，該城市和郊區1月到4月相對濕度低，且隨著氣溫升高，空氣相對濕度降低，4月相對濕度最低(50%左右)；4月到7月隨著氣溫的進一步升高，空氣相對濕度增大，水汽來源(降水)增多，7月相對濕度最高(90%左右)，7月過后雖然相對濕度降低，但比1月到4月的相對濕度高，說明該城市的雨季主要在7、8、9月份，故第8題的正確選項為B；烏魯木齊位于溫帶大陸性氣候區，7、8月份的氣溫高，相對濕度更低；上海和廣州的雨季長，4、5月份相對濕度比較高。

【總結提升】

1.概念。相對濕度表示空氣中水汽含量的相對值(相對于飽和值)，是指空氣中的絕對濕度與同溫度下的飽和絕對濕度(最大濕度)的百分比，或指某濕空氣中所含水汽的質量與同溫度下飽和空氣中所含水汽質量的百分比，或指單位體積空氣中實際所含的水汽密度和同溫度下飽和水汽密度的百分比，或指空氣中的實際水汽含量與同溫度下飽和值(最大值)的百分比，或指空氣中實際水汽壓與同溫度條件下飽和水汽壓的百分比。飽和濕度是指在一定的氣壓和溫度的條件下，單位體積空氣中能夠容納水汽的極值(最大值)。

2.氣溫升高，空氣受熱膨脹，空氣分子之間的空隙增大，空氣容納水汽的能力增大，飽和濕度增大。

3.空氣中飽和濕度與氣溫的關系。讀下圖，空氣中飽和濕度與氣溫呈正相關，即氣溫越高，空氣容納水汽的能力越強，飽和濕度越大，反之，氣溫越低，空氣容納水汽的能力越差，飽和濕度越小。所以，在自然界大氣中水汽凝結的主要方式是水汽的上升冷卻，即在不增加水汽的情況下(水汽絕對數量不變)，因對流層中一般地勢越高，氣溫越低，空氣上升，氣溫降低，飽和濕度減小，空氣中的水汽由不飽和變為飽和乃至過飽和(相對濕度的增大過程)，在過飽和狀態下，多余的水汽凝結，成云致雨。

飽和水汽量隨溫度的變化示意圖

4.人工降雨就是在云層里噴灑干冰(固態的二氧化碳)使云層降溫，促使水汽變為過飽和，增加水汽凝結量，云滴增大，空氣浮力托不住時降落到地面形成降雨。

三、絕對濕度、相對濕度、氣溫三者之間的關系

【例3】絕對濕度表示每立方米的濕空氣中含有的水汽的質量，單位為kg/m3；相對濕度是指空氣中的絕對濕度與同溫度下的飽和絕對濕度的百分比。下圖為我國某城市某日“空氣濕度同氣溫的關系圖”。據此完成1～3題。

1.圖示時段

( )

A.因降水使相對濕度降低

B.濕度隨氣溫的升高而增大

C.因升溫使相對濕度降低

D.濕度隨氣溫的升高而降低

2.該城市可能是

( )

A.廣州 B.烏魯木齊

C.昆明 D.海口

3.圖示時段該地的天氣狀況是

( )

A.日出前后有霜凍 B.10:00有大風

C.14:00有雷陣雨 D.無降水過程

【答案】1.C 2.B 3.D

【解析】該題組以絕對濕度、相對濕度的概念和某地從日出前后到14：00左右濕度與氣溫的關系為情境，主要考查概念辨析、城市的位置、天氣狀況和讀圖判讀能力。空氣的濕度包括絕對濕度和相對濕度，一般情況下，一天中的最低氣溫出現在日出前后，最高氣溫出現在14:00左右，故該地從日出前后到14：00左右，氣溫不斷升高；單位體積空氣中水汽的質量為空氣的絕對濕度，讀圖可知，日出前后、10:00、14:00左右單位體積空氣中水汽的質量沒有變化，故該地從日出前后到14：00左右絕對濕度不變，而隨著氣溫的升高，相對濕度逐漸降低，故第1題的正確選項為C。讀圖可知，該城市該日最低氣溫5 ℃，最高氣溫35 ℃，應該出現在夏半年，且氣溫日較差很大，隨著氣溫的升高，相對濕度逐漸降低，14:00左右相對濕度只有20%，空氣非常干燥，故第2題的正確選項為B；而廣州、海口夏半年受夏季風的影響，相對濕度大；昆明四季如春，氣溫年較差小，夏半年受夏季風的影響，相對濕度大。圖示時段該城市絕對濕度不變，無降水過程，故第3題的正確選項為D；日出前后氣溫為5 ℃，不會出現霜凍；題干材料沒有提供判讀城市與郊區溫差的依據，故無法確定10：00是否有大風天氣；14:00絕對濕度不變，故沒有形成雷陣雨天氣。

【總結提升】

1.在一定的氣溫條件下、空氣中水汽未達到飽和狀態時，絕對濕度與相對濕度呈正相關，即絕對濕度越大，相對濕度就越大，反之，絕對濕度越小，相對濕度就越小；當相對濕度等于100%時，絕對濕度達到最大值，等于飽和絕對濕度，水汽達到飽和狀態。

2.絕對濕度不變時，氣溫越高，相對濕度越小；氣溫越低，相對濕度越大；隨著氣溫的降低，相對濕度逐漸增大，甚至達到飽和乃至過飽和狀態。

3.空氣中的水汽未達到飽和狀態時，不斷增加水汽，可使絕對濕度和相對濕度增大，氣溫越高，空氣容納水汽的能力越強，天氣悶熱(“桑拿天氣”)；當水汽達到飽和狀態時，再增加水汽，空氣將進入過飽和狀態，就有多余的水汽，在凝結核的參與下，多余的水汽就會凝結，形成降水(包括雨、雪、淞、霧、露、霜、霰、雹等)。