简析绝对湿度和相对湿度的区别

宁夏 金卫东

空气有吸收水分的特性，一般用三个指标表示水汽在空气中的含量，即绝对湿度、相对湿度和含湿量，含湿量是指空气中水汽的质量(g)与干空气的质量(kg)之比，单位为(g/kg)，考试中主要涉及绝对湿度和相对湿度。

一、绝对湿度

【例1】绝对湿度是单位体积的空气中所含水分的重量，一般单位为(mg/L)。迪拜夏季(6～10月)酷热潮湿，绝对湿度高，但全年降雨稀少，年均降水量不足100毫米。下图为迪拜位置示意图。据此完成1～3题。

1.在未饱和状态下，影响空气绝对湿度的主要因素是

( )

A.温度高低 B.水汽来源

C.地势高低 D.气压高低

2.迪拜夏季绝对湿度高，是因为

( )

A.临海，海水蒸发量大

B.盛行风带来的水汽多

C.临海，夏季降水量大

D.植物蒸腾释放的水汽多

3.迪拜全年降雨稀少的主要原因是

( )

A.地形过于封闭 B.植被过于稀少

C.以下沉气流为主 D.夏季气温过高

【答案】1.B 2.A 3.C

【解析】该题以绝对湿度的概念和迪拜的地理位置、气候、夏季绝对湿度为情境，主要考查影响绝对湿度主要的因素、迪拜夏季绝对湿度高和全年降雨稀少的主要原因，以及区域认知和综合思维。

第1题，不管在什么温度(气温)条件下，空气容纳水汽的能力都是有限的，在未饱和状态下，空气还能容纳进入的水汽，空气的温度不会增加或减少，只影响空气的相对湿度，故A选项错误；空气“绝对湿度是单位体积的空气中所含水分的重量”，在未饱和状态下，空气还能容纳进入的水汽，所以水汽来源是影响空气绝对湿度的主要因素，故B选项正确；在未饱和状态下，地势和气压不会增加或减少空气中的水汽，故C、D选项错误。第2题，迪拜位于波斯湾沿岸，夏季气温高，海水蒸发量大，空气的绝对湿度高，故A选项正确；迪拜地处副热带高气压带地区，以下沉气流为主，风力微弱，盛行风带来的水汽少，故B选项错误；迪拜虽然临海，但以下沉气流为主，夏季降雨稀少，故C选项错误；迪拜为热带沙漠气候，植被稀少，故D选项错误。第3题，迪拜位于波斯湾沿岸、临海，虽然波斯湾较为封闭，但不影响迪拜的水汽来源，故A选项错误；迪拜为热带沙漠气候，植被稀少，植物蒸腾向空气释放的水汽少，但波斯湾为迪拜提供大量的水汽，空气绝对湿度高，所以植被稀少不是影响迪拜全年降雨稀少的主要原因，故B选项错误；形成降水的必备条件是凝结核、水汽含量和上升冷却，迪拜靠近北回归线，主要受副热带高气压带的影响，以下沉气流为主，虽然夏季绝对湿度高，但缺少水汽的上升冷却，水汽无法达到过饱和状态而形成降雨，故C选项正确；迪拜夏季气温很高，波斯湾水汽蒸发量大，空气绝对湿度大，但不具备水汽上升冷却的条件，无法形成降雨，故D选项错误。

【总结提升】

1.概念。定义的角度(物理量)不同，概念的描述不同，但其本质(结果)是相同的。绝对湿度表示空气中水汽含量的绝对值，即每立方米的湿空气中含有的水汽的质量(空气中水汽的密度)，一般单位为(kg/m3)，或单位体积的空气中所含水分的质量，一般单位为(mg/L)，或在一定的温度条件下，单位体积的空气中所含的水汽的质量，单位为(gm)，或指空气中的实际水汽压，单位为(hpa)。

2.形成降水的条件是足够的水汽、气温下降(上升冷却)使水汽达到过饱和状态、有凝结核、云(水)滴增大到超过空气浮力能降落到地面。自然界水汽上升的主要方式有空气的对流上升、锋面导致的暖空气抬升、山地迎风坡阻挡使空气上升、气旋(台风)使空气旋转上升等。

二、相对湿度

【例2】(2021年全国乙卷，7，8题)相对湿度是空气中实际水汽压与同温度条件下饱和水汽压的比值，用百分数表示。下图示意我国某大城市1975—2015年城区和郊区各月平均相对湿度。据此完成7，8题。

7.造成城区与郊区相对湿度差异的主要原因是城区较郊区

( )

A.气温高 B.蒸发(腾)强

C.降水量大 D.绿地面积大

8.该城市可能是

( )

A.乌鲁木齐 B.北京

C.上海 D.广州

【答案】7.A 8.B

【解析】该题通过阅读直角坐标图，主要考查城市的热岛效应和该城市分布的位置。相对湿度是一个表示温湿关系的概念，一般来说，气温越高，饱和水汽压越高，城市热岛效应的存在，使城区比郊区的气温高，但郊区比城区的植被覆盖率高，空气中的实际水汽压比城区的高，故城区的相对湿度比郊区的低，故第7题正确选项为A。读图可得，该城市和郊区1月到4月相对湿度低，且随着气温升高，空气相对湿度降低，4月相对湿度最低(50%左右)；4月到7月随着气温的进一步升高，空气相对湿度增大，水汽来源(降水)增多，7月相对湿度最高(90%左右)，7月过后虽然相对湿度降低，但比1月到4月的相对湿度高，说明该城市的雨季主要在7、8、9月份，故第8题的正确选项为B；乌鲁木齐位于温带大陆性气候区，7、8月份的气温高，相对湿度更低；上海和广州的雨季长，4、5月份相对湿度比较高。

【总结提升】

1.概念。相对湿度表示空气中水汽含量的相对值(相对于饱和值)，是指空气中的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度(最大湿度)的百分比，或指某湿空气中所含水汽的质量与同温度下饱和空气中所含水汽质量的百分比，或指单位体积空气中实际所含的水汽密度和同温度下饱和水汽密度的百分比，或指空气中的实际水汽含量与同温度下饱和值(最大值)的百分比，或指空气中实际水汽压与同温度条件下饱和水汽压的百分比。饱和湿度是指在一定的气压和温度的条件下，单位体积空气中能够容纳水汽的极值(最大值)。

2.气温升高，空气受热膨胀，空气分子之间的空隙增大，空气容纳水汽的能力增大，饱和湿度增大。

3.空气中饱和湿度与气温的关系。读下图，空气中饱和湿度与气温呈正相关，即气温越高，空气容纳水汽的能力越强，饱和湿度越大，反之，气温越低，空气容纳水汽的能力越差，饱和湿度越小。所以，在自然界大气中水汽凝结的主要方式是水汽的上升冷却，即在不增加水汽的情况下(水汽绝对数量不变)，因对流层中一般地势越高，气温越低，空气上升，气温降低，饱和湿度减小，空气中的水汽由不饱和变为饱和乃至过饱和(相对湿度的增大过程)，在过饱和状态下，多余的水汽凝结，成云致雨。

饱和水汽量随温度的变化示意图

4.人工降雨就是在云层里喷洒干冰(固态的二氧化碳)使云层降温，促使水汽变为过饱和，增加水汽凝结量，云滴增大，空气浮力托不住时降落到地面形成降雨。

三、绝对湿度、相对湿度、气温三者之间的关系

【例3】绝对湿度表示每立方米的湿空气中含有的水汽的质量，单位为kg/m3；相对湿度是指空气中的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度的百分比。下图为我国某城市某日“空气湿度同气温的关系图”。据此完成1～3题。

1.图示时段

( )

A.因降水使相对湿度降低

B.湿度随气温的升高而增大

C.因升温使相对湿度降低

D.湿度随气温的升高而降低

2.该城市可能是

( )

A.广州 B.乌鲁木齐

C.昆明 D.海口

3.图示时段该地的天气状况是

( )

A.日出前后有霜冻 B.10:00有大风

C.14:00有雷阵雨 D.无降水过程

【答案】1.C 2.B 3.D

【解析】该题组以绝对湿度、相对湿度的概念和某地从日出前后到14：00左右湿度与气温的关系为情境，主要考查概念辨析、城市的位置、天气状况和读图判读能力。空气的湿度包括绝对湿度和相对湿度，一般情况下，一天中的最低气温出现在日出前后，最高气温出现在14:00左右，故该地从日出前后到14：00左右，气温不断升高；单位体积空气中水汽的质量为空气的绝对湿度，读图可知，日出前后、10:00、14:00左右单位体积空气中水汽的质量没有变化，故该地从日出前后到14：00左右绝对湿度不变，而随着气温的升高，相对湿度逐渐降低，故第1题的正确选项为C。读图可知，该城市该日最低气温5 ℃，最高气温35 ℃，应该出现在夏半年，且气温日较差很大，随着气温的升高，相对湿度逐渐降低，14:00左右相对湿度只有20%，空气非常干燥，故第2题的正确选项为B；而广州、海口夏半年受夏季风的影响，相对湿度大；昆明四季如春，气温年较差小，夏半年受夏季风的影响，相对湿度大。图示时段该城市绝对湿度不变，无降水过程，故第3题的正确选项为D；日出前后气温为5 ℃，不会出现霜冻；题干材料没有提供判读城市与郊区温差的依据，故无法确定10：00是否有大风天气；14:00绝对湿度不变，故没有形成雷阵雨天气。

【总结提升】

1.在一定的气温条件下、空气中水汽未达到饱和状态时，绝对湿度与相对湿度呈正相关，即绝对湿度越大，相对湿度就越大，反之，绝对湿度越小，相对湿度就越小；当相对湿度等于100%时，绝对湿度达到最大值，等于饱和绝对湿度，水汽达到饱和状态。

2.绝对湿度不变时，气温越高，相对湿度越小；气温越低，相对湿度越大；随着气温的降低，相对湿度逐渐增大，甚至达到饱和乃至过饱和状态。

3.空气中的水汽未达到饱和状态时，不断增加水汽，可使绝对湿度和相对湿度增大，气温越高，空气容纳水汽的能力越强，天气闷热(“桑拿天气”)；当水汽达到饱和状态时，再增加水汽，空气将进入过饱和状态，就有多余的水汽，在凝结核的参与下，多余的水汽就会凝结，形成降水(包括雨、雪、淞、雾、露、霜、霰、雹等)。