飽和

飽和（saturation）是指在給定的溫度和壓強下，濕空氣與水面或冰面之間保持動態平衡的狀態。飽和差是指某地空氣在某溫度下的飽和水氣壓與當時實際水氣壓的差值。飽和差越小，表明該地當時的實際水汽壓越接近飽和水汽壓。

基本介紹

• 中文名：飽和
• 外文名：saturation
• 學科：環境科學
• 概念：濕空氣與水/冰面的動態平衡狀態
• 狀態判據：飽和差
• 相關物理量：飽和水汽壓、飽和空氣等

概念

飽和（saturation）是指在給定的溫度和壓強下，濕空氣與水面或冰面之間保持動態平衡的狀態。此時濕空氣的水汽壓稱為飽和水汽壓，濕空氣稱為飽和空氣。

狀態判據

飽和差是指某地空氣在某溫度下的飽和水氣壓與當時實際水氣壓的差值。其單位與氣壓單位相同，用hPa表示。飽和差越小，表明該地當時的實際水汽壓越接近飽和水汽壓；當飽和差為零時，則該地當時的空氣已達到飽和。不同時間或不同地點的飽和差可以相同，但它們的相對濕度和絕對濕度卻不同。因為僅知道飽和差一個值，並不能確定相對濕度和絕對濕度。所以，單一的飽和差異不能表示濕度大小。只有已知飽和差和氣溫及露點後，才能求出相對濕度和絕對濕度。

相關物理量

飽和水汽壓

飽和水汽壓是指在一定溫度下，空氣中的水汽與其下方的水或冰處於相變平衡時濕空氣中的水汽壓。此時，濕空氣對水面（或冰面）而言稱為飽和濕空氣，其飽和水汽壓稱為水面（或冰面）飽和水汽壓。飽和時，離開水面（或冰面）的水分子與從空氣中回到水中（或冰中）的數目相等。飽和水汽壓僅是溫度的函式。常用公式為：

式中E為飽和水汽壓；E₀=6.1078hPa，為0℃時飽和水汽壓；t 為水汽的溫度（℃）。

冰面上飽和水汽壓與溫度之間常用的關係是：

飽和濕靜力總溫度

飽和濕靜力總溫度指在假定單位質量空氣塊的比濕q等於飽和比濕q_s，而溫度不變時，求得的濕靜力總溫度。

因為一般氣象探測很難探測到大氣飽和情況，所以飽和濕靜力總溫度只是一個假設的物理量，主要用來分析大氣層結靜力穩定性和空氣塊的水汽飽和程度。

飽和能差相當溫度

飽和能差相當溫度，簡稱飽和能差，是指飽和濕靜力總溫度之差。表達式為：

這裡，L為凝結潛熱係數，C_p為定壓比熱，q_s為飽和比濕，q為比濕，P為氣壓，E為飽和水汽壓，e為水汽壓。在等壓面上 只是溫度和濕度的函式，與飽和差（E-e）是線性正比例關係，而溫度露點差（T-T_d）與飽和差則是呈指數關係。因此，等壓面上用 表示空氣的飽和程度，要比用（T-T_d）更為合適。