什么是露点?一位气象学家解释那种黏糊糊的空气。

了解空气中的水分含量对于预测极端风暴至关重要。
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更高的露点可能意味着令人不适。图片来源:Carles Navarro Parcerisas via Getty Images。

美国部分地区已提前领略到夏天的天气,气温和湿度正在上升。当露点升高、空气中充满水分时,夏天会感觉特别闷热。这些高露点不仅让我们感到不适,而且对于预测夏季带来的极端风暴至关重要。

什么是“露点”?

在气象学中,露点是衡量空气中水蒸气含量的一种方法。它是大气中水蒸气饱和时的温度。它还表示空气需要降低多少度才能达到相对湿度。虽然相对湿度也测量水蒸气,但它是相对于空气温度而言的,测量的是空气中实际含有的水蒸气量与当前温度下空气能容纳的水蒸气量的比较。

气象学家Cyrena Arnold告诉《大众科学》:“在这一点上,空气无法再以气态形式容纳更多水。之所以如此,是因为空气越暖,能容纳的水就越多。”

就像一个桶一样,空气只能容纳一定量的水。一旦空气达到100%的相对湿度,它就无法再以气态或水蒸气的形式容纳任何水分。如果空气冷却,水蒸气就会以液态形式从大气中析出,通常表现为雾或雨。

如果达到过饱和状态——即含有比其能容纳的更多的水蒸气——水蒸气就会以液态形式从大气中析出,通常根据液滴的大小形成云、雾或雨。

对我们而言,极低的露点意味着大气中水分较少,可能会让你想涂抹润肤霜或润唇膏。略高或中等水平的露点是我们可能形容为“清爽”的。更高的露点——就像我们在夏天看到的——会让空气感觉潮湿、闷热,总的来说很不舒服。

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图片来源:NOAA/NWS。

墨西哥湾是美国露点的重要驱动因素,气象学家可以追踪露点在全国范围内的变化。

Arnold说:“美国东南部沿海地区露点温度较高的原因是有道理的。你会看到墨西哥湾的潮起潮落,湿气北上,然后加拿大的冷空气南下。”

为什么我们要测量露点?

这种冷热露点的混合对于天气预报很重要。露点也是判断户外感受的好方法。

Arnold说:“如果你足够频繁地查看露点,你就会开始了解露点为60华氏度时的感觉。相对湿度捕捉不到同样的感受。我认为它能提供更准确、更真实的湿度感受。”

大气中过多的水分如何影响风暴?

露点也有助于极端雷暴的预报。根据NOAA的说法,当表面露点为华氏55度或更高时,极端雷暴更有可能发生。这四种极端风暴的主要成分是风切变、抬升、不稳定性以及水分——简称SLIM

Arnold说:“没有水分就没有风暴。这四种成分都像拼图一样重要,但水分是其中非常非常大的一部分。”

水分会形成云,就像雷暴的燃料一样,并通过增加云的抬升来为雷暴“充电”。

Arnold解释说:“每升高1000英尺,空气就会冷却大约5度,只要它是干燥的。潮湿的空气,尤其是一旦凝结,变化的速度要快得多。这种变化更像是2到5度。”

此外,水分会造成温度和冷却的不平衡,因此云比周围的空气上升得快得多。这种更快的上升气流会在地表产生低压——从而引发风暴。所有这些凝结的湿气都会导致云层迅速抬升,形成巨大的、分层的“雷雨云”,这可能表明一场风暴正在向你袭来

了解空气中的水分含量和露点高低,可以指示出雷暴的强度——以及危险程度。

Arnold说:“露点在天气预报中的重要性确实令人惊讶。你可能认为它只是湿度的衡量标准,但实际上幕后涉及大量的热力学。”

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为什么高露点感觉如此糟糕?

与高湿度一样,高露点使得我们身体的内部空调——也就是出汗——效果不佳。我们的汗腺不断地向皮肤表面释放液体。然后,当液体蒸发时,它会冷却,物理上将热量从身体带走。

当空气干燥时,这个过程发生得很快,对我们的身体来说工作量很小。如果空气潮湿,你的身体会出汗,但水分不会蒸发。

Arnold说:“如果外面是100度,露点在70多度,那么空气和水蒸气就没有多少空间可以去了。它不会蒸发,因为周围的空气已经非常、非常饱和了,所以你不会得到冷却效果,因为空气中已经有太多的水分了,需要更多的能量才能完成蒸发过程。”

露点升高时如何保持安全

日益致命的高温下使用的安全指南也适用于露点升高的情况。

Arnold说:“感觉比实际温度热得多,仅仅是因为你的冷却过程必须进行调整来降温,而在这些温度下冷却身体需要更多的能量。当湿度增加时,你的身体的表现就像在更高的温度下一样。”

尽量多喝水,穿宽松的衣服,在室内打开风扇来循环空气,并注意你在户外花费的时间

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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