中国气象台站的各种大气的湿度指标都是从百叶箱中干、湿球温度表的差值计算(查表)得到的。湿球温度表的本身和普通的干球温度表一样,只是在它的球部包上了纱布,并使它经常保持湿润。潮湿的纱布在不断蒸发过程中要大量消耗湿球温度表周围空气中的热量,所以湿球温度表的读数总是要比干球温度来得低。空气越干燥,水分蒸发和蒸发耗热量越多,湿球周围气温越低,干湿球温差便越大。当空气完全干燥时,干湿球温度差达到最大。反之,空气越湿润,干湿球温差便越小,当空气中水汽达到饱和时,纱布停止蒸发,干湿球温差便为零。气象部门规定,空气完全干燥时相对湿度为0,空气达到饱和时的相对湿度是100%。
除了相对湿度以外,用干湿球温度差还能在气象常用表中查到水汽压、露点、饱和差等其他湿度指标。
(一)中国哪里最湿润,哪里最干燥
空气的相对湿度和人们的生活有着密切的关系。相对温度高了,水分蒸发很慢,夏天高温情况下,人体汗水不能迅速蒸发以散热,失去了流汗降温的作用,就会感到十分闷热。
相反,干燥气候下蒸发迅速,所以夏季中即使气温较高也不致感到闷热。例如北京1961 年6 月10 日午后最高气温达到40.6℃,可是因为相对湿度只有20%左右,虽然那天桌椅板凳都有些发烫,但并不觉得闷热难耐。同样,干燥而寒冷也要比阴冷的天气舒服得多。
湿度对于工农业生产也有很大的关系。例如北方春末夏初5、6 月间常有一种灾害性天气,叫做干热风,它危害作物的主要原因就是空气干燥,使植株大量、迅速地丧失水分。根据山东一个省的计算,轻干热风旱可使全省小麦减产1 亿公斤以上,重灾年更可达2~2.5 亿公斤之多,而且它还可危害棉花、玉米和春小麦等作物。而经常性的高湿环境则又易使许多作物孳生病虫害等等。
湿度对于纺织工业的影响也是最显著的例子之一。湿度低了,纺纱过程中易于断头,接头以后棉纱上有一个粗大的白点;在织布过程中棉纱断头也要打结,它们都会影响棉布质量。相对湿度的高低还直接决定着成品布的长短,湿度高了,织出来的布在标准程度下会变短;反之低湿度下织出来的布在标准湿度下就会变长。过长或过短的布都是次布,质量都是要降等的。
1.年平均相对湿度
相对湿度以及后面要介绍的水汽压,都和气温一样,每天要观测(查表)4 次,它的年、月、日平均值的计算方法和极端值的挑选办法也都是和气温一样的。
中国年平均相对湿度的分布形势,总的来说是从东南向西北降低。年平均相对湿度为50%的等湿度线大致通过内蒙古二连浩特、宁夏银川、甘肃酒泉、青海格尔木沱沱河,止于拉萨略东一带,此线以东南年平均相对湿度都在50%以上(北京60%、哈尔滨67%)。其中大兴安岭北部,小兴安岭,长白山大部,以及烟台、郑州、西安一线以南地区,年平均相对湿度还在70%以上(广州和上海均为79% );北纬25~30°之间的长江中下游地区、四川盆地、贵州大部、东南沿海,以及云南最南部等地区年平均相对湿度在80%以上;贵州、广东、云南、海南等省的许多台站年平均相对湿度甚至达85%左右。例如海南的琼中、琼海,云南的勐腊均高达86%,是中国低海拔地区中相对湿度最高的地方。全国相对湿度最高的地方是在高山之上,以四川金佛山89%为最高,湖南雪峰山、福建九仙山87%次之。
甘肃西部、柴达木盆地、塔里木盆地、吐鲁番盆地以及大约东经90°以西的青藏高原上,初高中地理网年平均相对湿度都在40%以下,是中国空气最为干燥的地方。例如柴达木盆地中的察尔汗年平均相对湿度28%,冷湖30%,茫崖32%,诺木洪和格尔木33%。可见中国年平均相对湿度最低的地方是在柴达木盆地而不在新疆。值得指出的是,云南省中部金沙江支流龙川江河谷中的元谋,由于气流下沉的焚风效应,降水少,空气干燥,年平均相对湿度只有53%,是南方地区所罕见的。
2.最湿、最干月相对湿度
广州全年中最潮湿的月份是雨季5、6 月,平均相对湿度均为86%;上海最湿也在6 月,正是梅雨季节,月平均相对湿度84%;北京虽然年平均相对湿度较低,但雨季7 月却高达78%;哈尔滨雨季8 月平均相对湿度也高达78%。
中国最湿月湿度最大值出现在雨季中的山顶或海岛上。例如浙江大陈岛6 月平均高达96%,浙江南麂岛6 月95%,山东成山头7 月94%,浙江嵊山6、7 月和福建德化九仙山6 月93%等。此外云南省西南季风最盛的7~8 月也有许多站月平均相对湿度可达90~91%。
广州最干燥是12 月,相对湿度68%;上海最干在1 月,74%;北京最干也在1 月,可是月平均相对湿度低至44%;哈尔滨最干则延至春季4 月和5 月,平均湿度均为51%。中国最干燥月的平均相对湿度,出现在西部干旱地区的干季中。例如西藏尼木1、2 月仅18%,浪卡子1 月19%,江孜2 月20%,甘肃呼鲁赤古特5 月21%等。
3.极端最低相对湿度
极端最低相对湿度,也就是该站历史上曾经发生过的瞬间最低相对湿度。广州在1959 年1 月16 日曾降到3%,这是湿润的华南地区少见的低湿,上海则为6%,出现在1963 年2 月28 日,它们都发生在寒潮前锋刚过,水汽尚少而气温已回升的日子的午后;北京12~5 月干季中,每个月的极端最低相对湿度都曾降到过零;哈尔滨则仅在4、5 月份中10 余次午后出现过相对湿度为零。空气相对湿度为零,就是说空气中几乎没有水汽。
中国共有23 个省、市、自治区出现过相对湿度为零的情况,但在西沙群岛等低纬海洋中,相对湿度即使最低时也能超过30%。