虚温计算器

虚温是指在相同气压下，干空气若要与某一湿空气样本具有相同密度，所需达到的温度。水汽的分子质量低于干空气主要成分，因此加入水汽会降低气块密度。气象学家在原本假设空气干燥的方程中，用略高于实际温度的虚温替代实际温度，以计入水汽对密度的影响。这项修正对大气热力学、气压与高度计算、浮力分析和数值天气模型十分重要。 本计算器先根据气温，用 Magnus 型表达式估算饱和水汽压，再乘以相对湿度得到实际水汽压，随后由气压和水汽压计算水汽混合比。虚温以开尔文计算，公式为 Tv = T(1 + 0.61w)，其中 w 是每千克干空气中所含水汽的千克数，最后转换为摄氏度显示。该近似适用于典型的大气含湿量。 露点也由实际水汽压推导而来。它是空气在气压与水汽含量近似不变的条件下，冷却至饱和时的温度。相对湿度为 100% 时，露点等于气温；湿度降低时，露点低于气温。与相对湿度相比，露点往往更直接地反映大气水汽含量，因为即使水汽含量不变，相对湿度也会随温度变化。 位温是未饱和气块绝热移动至 1,000 百帕参考气压时的温度。本计算器采用 theta = T(1000 / p)^0.286，其中绝对温度以开尔文表示。位温便于比较不同气压下观测的气块，广泛用于评估大气稳定度。位温随高度增加通常表示稳定层结，而随高度降低则可能表示不稳定。 分析气块在实际海拔处的状态时，请使用本站气压，而不是天气报告中经海平面订正的气压。为获得有限的露点值，相对湿度必须大于零；在此简化的未饱和或饱和模型中，也不能超过 100%。气压必须高于水汽压。这些方程可对常见气象条件提供实用估算，但简化了冰面饱和、极端温度和过饱和情况。科研、航空或预报工作应使用符合仪器质量要求的观测数据，并遵循所属机构规定的热力学约定。