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[[File:水蒸气1.jpg|350px|缩略图|右|<big></big>[https://img.mianfeiwendang.com/pic/686024a07a21289fa8433ce8/1-810-jpg_6-1080-0-0-1080.jpg 原图链接][https://www.mianfeiwendang.com/doc/686024a07a21289fa8433ce8 来自 免费文档 的图片]]] '''水蒸氣'''(也称氛气、蒸汽),是[[水]]([[氫|H]]<sub>2</sub>[[氧|O]])的[[气体]]形式。当水达到[[沸点]]时,[[水]]就变成水蒸氣。水蒸气在空气中是无色的。在海平面一[[标准大气压]]下,水的沸点为100°[[摄氏度|C]]或212°[[华氏度|F]]或373.15[[开尔文|K]]。当水在沸点以下时,水也可以缓慢地[[蒸发]]成水蒸氣。而在極低壓環境下(小於0.006大气压),冰會直接[[升华]]變水蒸氣。水蒸气之密度为 0.59764 千克/立方米(100°C/212°F,101330Pa)。 水蒸氣可能會造成[[温室效应]],是一种[[温室气体]]。 ==地球大氣層的水蒸氣== [[氣態]][[水]]是大氣很小但重要的組成部分。大約有99.99%是在[[對流層]]中。冷凝水蒸氣到[[液體]]或冰的階段主要由[[雲]],[[雨]],[[雪]],[[雾]],和其他沉澱物完成,而所有這些也是最重要的[[天氣]]要素。 [[霧]]和[[雲]]的形成,通過縮合周圍[[雲]]凝結核。若是在缺乏核的[[狀態]],凝結只能發生在更低的溫度上。在持續凝結或沉積后,雲滴或雪花形成,并促成它們達到了臨界質量。 [[平流層]]的水蒸氣平均停留時間是10天左右。水的補充、[[降水]]、[[蒸發]],是[[海洋]],[[湖泊]],[[河流]]和[[植物]][[蒸騰]]及其他生物和地質過程作用的結果。 測量水蒸氣濃度表示為特定的[[濕度]]或[[相對濕度]]。如果[[降水]]立即凝結,那么在整個地球表面,年全球平均水蒸氣只會帶來約25毫米的降水。然而,年[[平均降水量]]約1米,這表明在水在[[空氣]]中快速周轉。水汽在大气层中能形成类似海洋中洋流的水汽通道,并且在一定的时间一个范围内存在固定的水汽输送总量,这意味着一个地方过度降水后,将会使得另一些区域获得不到充沛的降水。 雖然[[火山]]排放的氣體差距很大,但是,水蒸氣始終是最常見的火山氣體,通常火山噴發有超過60%的排放量為水蒸氣<ref>[https://www.bbaqw.com/aqbk/5642.htm 火山喷出物],佰佰安全网 </ref>。 ===雷达和卫星成像=== 由于[[水分子]]吸收[[微波]]和其他[[无线电波]]的[[信号]],通过水时大气中的[[雷达]]信号会衰减。此外,大气中的水能否[[反射]]和[[折射]]信号,在一定程度上取决于它的状态是、[[气态]]、[[液态]]还是[[固态]]。 一般来说,当它们穿过[[对流层]]时,[[雷达]]信号传送越远将逐渐减弱强度。空气中的一些成分对于某些[[频率]]是不透明的,导致不同频率的信号衰减速率不同。[[无线电波]]用于[[广播]]和其他的通讯传输时也具有相同的效果。 水蒸气比水的其他两个状态对[[雷达]]的影响较小。在[[水滴]]和[[冰晶]]状态下,水被作为[[棱镜]]。虽然一个单独的分子无法成为[[棱镜]],然而,在[[大气]]中的水蒸气的存在下,就能形成一个巨大的棱镜。 GOES-12[[卫星图像]]的对比,显示相对于[[海洋]],[[云]]和[[地球]]各大洲的大气水汽分布。[[行星]]周围的蒸汽,分布不均。 === 閃電產生 === 在[[閃電]]的產生中水蒸氣起到了關鍵作用。通常,地球[[大氣層]]上的雲是真正的[[靜電]][[發電機]]。但雲有大量的電能的直接决定因素是水蒸氣存在於本地系統的數額。 水蒸氣的數額將直接影响空氣的[[介電係數]]。在低濕度的狀態,靜電放電是快速、容易的。但在高濕度的狀態,靜電放電的發生次数減少。然而,介電係數和[[電容]]一起作用,可以生產出电压兆瓦的閃電。 例如經過雲时,它便開始以自己的方式成為一個閃電發生器,在大氣中水蒸氣充當[[絕緣體]]的作用從而降低雲的電能。經過了一定的時間之后,如果雲層繼續生成和存儲更多的靜電,大氣水蒸氣將最終导通云存儲的電能。以被控地區閃電的形式,將這種能量釋放到地面。且每次[[放電強度]]直接與大氣介電係數、電容、以及雲層的發電能力相關。 ===水蒸氣凝結=== 常見的實例就是當你從[[冰箱]]拿出飲料時,過沒多久就會發現瓶身有許多小水珠,這是由於[[空氣]]中的[[水蒸氣]]遇到冷的瓶子而[[凝結]]。還有一個常見的就是當你在燒水煮飯時,開火的瞬間也會發現有水氣附著在鍋身,這是因為開火時,[[鍋子]]周遭的水蒸氣[[溫度]]瞬間升高,但鍋子溫度沒有上升那麼快,導致溫度高的水蒸氣附著凝結在相對較冷的鍋子上,等到鍋子溫度也上升到一定後,就又[[蒸發]]了。 ==测量== 测量介质中的水蒸汽数量可以做直接或远程测量,具有不同程度的准确性。电磁吸收远程方法可以测量的行星大气层。直接方法可以使用电子传感器,或是蘸水的温度计或吸湿性材料的物理性质,化学性质、尺寸变化。 {| class="wikitable sortable" style="text-align: center; font-size: 85%; width: auto; table-layout: fixed;" ! style="width:12em" | | 介质 | 温度范围(摄氏度) | 测量不准确度 | 典型测量频率 | 系统成本 | 注释 |- ! style="text-align:left;" | 悬挂式湿度计 | 空气 | -10到50 | 低到中度 | 每小时 | 低 | |- ! style="text-align:left;" | 星基光谱 | 空气 | -80到60 | 低 | | 非常高 | |- ! style="text-align:left;" | 电容式传感器 | 空气/气态 | -40到50 | 中度 | 2到0.05赫兹 | 中 | 容易成为饱和/随着时间推移污染 |- ! style="text-align:left;" | 预热的电容式传感器 | 空气/气态 | -15到50 | 中度到低 | 2到0.05赫兹(依赖于温度) | 中等到高 | 容易发生成为饱和/随着时间推移污染 |- ! style="text-align:left;" | 电阻式传感器 | 空气/气态 | -10到50 | 中度 | 60秒 | 中 | 容易发生污染 |- ! style="text-align:left;" | 氯化锂湿敏元件 | 空气 | -30到50 | 中度 | 连续 | 中 | |- ! style="text-align:left;" | 氯化钴(II) | 空气/气态 | 0到50 | 高 | 5分钟 | 非常低 | 经常使用[[湿度指示卡]] |- ! style="text-align:left;" | [[吸收光谱]] | 空气/气态 | | 中度 | | 高 | |- ! style="text-align:left;" | 氧化铝 | 空气/气态 | | 中度 | | 中 | 请参阅[[水份分析]] |- ! style="text-align:left;" | 氧化硅 | 空气/气态 | | 中度 | | 中 | 请参阅[[水份分析]] |- ! style="text-align:left;" | 压电吸附 | 空气/气态 | | 中度 | | 中 | 请参阅[[水份分析]] |- ! style="text-align:left;" |电解 | 空气/气态 | | 中度 | | 中 | 请参阅[[水份分析]] |- ! style="text-align:left;" | 毛发湿度计 | 空气 | 0到40 | 高 | 连续 | 低到中等 | 受温度的影响。长时间高浓度会有负面作用。 |-class="sortbottom" |- ! style="text-align:left;" | 浊度计 | 空气/其他气体 | | 低 | | 非常高 | |- ! style="text-align:left;" | 肠膜(牛腹膜) | 空气 | -20到30 | 适中(带调整) | 慢,在较低温度下更慢 | 低 | 参考:WMO气象仪器和观测方法指南 #8 2006年(页1.12-1)(WMO Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation #8 2006, (pages 1.12-1)) |- ! style="text-align:left;" | 莱曼-α | | | |高频 |高 | http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?id=lyman-alpha-hygrometer1 需要频繁的校准 |- ! style="text-align:left;" |重量法湿度计<ref>[https://www.docin.com/p-771020112.html 湿度测量标准——重量法湿度计],豆丁网,2014-02-27</ref> | | | 非常低 | | 非常高 | 通常是主要来源,美国、英国、欧盟及日本独立制定标准。 |-class="sortbottom" | | 介质 | 温度范围(摄氏度) | 测量精度 | 典型测量频率 | 系统成本 | 注释 |} ==视频== ===<center> 水蒸气 相关视频</center>=== <center> 小学科学水和水蒸气 </center> <center>{{#iDisplay:y0150xkavk7|560|390|qq}}</center> <center> 水加热汽化 冷却水蒸气凝结成水</center> <center>{{#iDisplay:a0157gyjw1u|560|390|qq}}</center> ==參考文獻== [[Category:320 天文學總論]] [[Category:335 熱學]]
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