饱和水汽压仅是温度的函数,对于给定的任一温度,只有唯一的、且水汽和液态水(或冰)处于平衡状态下的饱和水汽压与之对应。饱和水汽压只表示蒸发面上空水汽的最大可能容纳量,并不表示空气中实际水汽的多少,且与空气中实际水汽压的大小无关,即使是干空气也同样有一个与它的温度相对应的饱和水汽压值。
严格意义上讲,饱和水汽压是针对由纯水汽和平面纯水(冰)组成的系统而言,该系统的饱和水汽压随温度的变化关系可由克劳修斯-克拉贝龙方程描述。对于实际大气,由于干空气的加入,情况要复杂一些。同一温度下,湿空气的饱和水汽压并不严格等于纯水汽的饱和水汽压,而是要略大一点,但两者差异很小,不超过0.5%,因此在研究大气时,通常忽略两者的差别。
从1988年起,世界气象组织推荐使用戈夫-格拉奇(Goff-Gratch,1957)公式第二版来计算实际大气的饱和水汽压。在−49.9~100℃内,戈夫-格拉奇公式为
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对于平冰面,在−100~0℃内,戈夫-格拉奇公式为
…(2)
其中和
分别为平水面和平冰面的饱和水汽压(hPa),
为气温(K)。
在计算精度要求不是很高的情况下,一般使用马格努斯(Magnus)经验公式(WMO,2014)
…(3)
…(4)