更新时间：2024-09-20 11:49
湿度（Humidity）是表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。
广泛采用三种主要的湿度测量方法：绝对湿度、相对湿度和特定湿度。绝对湿度表示为每体积潮湿空气的蒸汽质量（以克/立方米为单位） 或每质量干燥空气的水蒸气质量（通常以克每千克为单位）。对湿度，通常以百分比表示，表示相对于相同温度下的最大湿度的绝对湿度的当前状态。比湿度是水蒸气质量与湿空气总质量的比率。
湿度取决于所处环境的温度和压力。相同量的水蒸气导致冷空气中的相对湿度高于热空气中的相对湿度。一个相关参数是露点。随着温度的升高，达到饱和所需的水蒸气量也会增加。随着空气温度的降低，它最终会达到饱和点，而不会增加或失去水质量。一包空气中所含的蒸汽量可能会有很大差异。
常见的湿度测量方法有：动态法（双压法、双温法、分流法)，静态法（饱和盐法、硫酸法），露点法，干湿球法和电子式传感器法。
湿度的高低对人体舒适度、生物健康、建筑和工业等方面都有影响。
绝对湿度是指在某一温度和压力下单位体积空气中所含水气的质量。绝对湿度也即水蒸汽密度H=。一般用单位体积气体中的水的重量（或质量）来表示。
按照理想气体定律，可以把温度为T的空气绝对湿度表示为温度为T的水蒸汽分压力的关系：
式中表示湿空气中含有水蒸汽质量，V表示湿空气体积。
绝对湿度的单位通常是 kg/立方米 或 g/m³。其中，kg/m³ 指每立方米空气中含有的水的重量为千克。g/m³ 则指每立方米空气中含有的水的重量为克。
在实际生活中，绝对湿度不被常用，原因有两点：一、绝对湿度只能说明湿空气中实际所含水蒸汽的质量，而不能说明湿空气干燥或潮湿的程度及吸湿能力的大小。二、绝对湿度并不能直接测出，只能通过称重法，该方法复杂，需要时间长，一般只在实验室用来对参考标准器提供绝对校准。
相对湿度是空气中水蒸气含量与在相同气压下，水蒸气达到饱和状态时所需要的水蒸气含量之比，通常以百分数表示。在当前的气温之下，空气里的水分含量达到饱和时，相对湿度就是100％，空气中相对湿度超过100%时，水蒸气一般会凝结出来。定义如下：
相对湿度 (RH) = 实际水汽压力 / 饱和水汽压力 × 100%
100%100%100%
其中，是绝对湿度，单位是克/立方米，最高湿度，单位是克/立方米，是蒸汽压，单位是帕斯卡，是饱和蒸汽压，单位是帕斯卡， 比湿，单位是克/千克，最高比湿，单位是克/千克。
露点通常有两个定义：一是空气的相对湿度变成100％时，实际水蒸汽压强等于饱和水蒸汽压强时的温度；二是使空气里原来所含的未饱和水蒸汽变成饱和水蒸汽时的温度。
湿气与干气比值是指某一空气质量中的蒸汽质量与该空气中不含水的部分 (即干空气) 的质量之比。通常用符号W来表示，其计算公式为：
其中，是空气中水蒸气的质量，单位可以是克、千克等；是同一空气体积中不含水分的干空气的质量，单位与一致。
比湿是空气中的水的质量与湿空气的质量之间的比，与气温、气压有关。比湿( q) 来表征大气中水汽的绝对量，比湿的物理意义为每千克湿空气中有多少克水汽，结合理想气体定律，比湿的计算过程计算为：
当e \u003c60hpa 时， 公式可化为，其中e按照玛格努斯（Maynus）实验式，即：
对于水面取a＝7.5、b＝237.3；对于冰面a＝9.5、b＝265.5，式中P为气压，单位hpa；t为气温，单位℃；e为水汽压，单位：hpa。
气温、气压和比湿的关系表见下：
通过测量空气中湿度对干湿度的影响来计算相对湿度。测量时使用两个温度计，一个测量干球温度，一个测量湿球温度。将湿度计的湿球浸湿，吹风使其均匀蒸发，然后测量两个温度计的温度差（干球温度减去湿球温度），再通过查找表或计算公式来确定相对湿度。
公式：×100%
其中，RH为相对湿度，Td为湿球温度，T0为干球温度。
通过测量空气温度和露点温度来确定相对湿度。露点温度是空气在当前压力下饱和时的温度。当空气中水分温度达到露点温度时，水分开始凝结，露水和雾霾会出现。测量时使用露点温度计，将温度计放在空气中，当其表面上出现水珠时，即为空气中水分的露点温度。
公式：
式中：H 为被测气体相对湿度%RH；f为被测气体增值系数；Td 为被测气体露点或霜点℃DP；T为被测气体温度℃；p为被测气体压力Pa；为纯水面或冰面饱和水蒸气压Pa。
饱和盐法也称为盐水法或盐水饱和法。利用水分对盐水饱和度的影响来测量湿度。测量时需要一小批盐，将盐放在一个密闭的容器中，然后加入足量的水，使盐完全溶解。水和盐混合后会让空气中的水蒸汽达到与混合物相对的饱和度，这一饱和度称为盐水饱和度。通过盐水饱和度与相对湿度之间的关系，就可以转换为相对湿度数值。
由于一种无机盐饱和溶液在一定温度下只有一个恒定的相对湿度而不会随意变动，所以也称为固定点湿度发生器。实际应用中，对湿度传感器进行定量校准时选择5种无机盐饱和溶液，以获得稳定的恒定湿度。5种常用饱和盐溶液在不同温度条件下的相对湿度值见下表。
双压法是是通过测量空气中湿空气的压力和干空气的压力之间的差异来计算相对湿度。测量时需要两个压力计，一个测量湿空气的压力，一个测量干空气的压力。湿空气压力计在测量前需要将一部分水分注入到器内，形成一定量的湿空气，干空气压力计则不需要添加水分，为普通的压力计。
测量时先将空气样品引入漏斗内，然后分别将湿空气和干空气分别通过漏斗内的样品进行通气，测量完毕后，分别读取湿空气和干空气压力值，在某个温度、压力的饱和气体与另一个温度、压力的不饱和气体，其饱和水气压之比与压力之比的乘积即为相对湿度。
计算公式为：100%，其中为高压气体，为低压气体。
分流法是通过将空气分成两个流体以确定相对湿度。测量时需要会将空气分为两个流体，一个干燥的流体和一个潮湿的流体。一般情况下，使用一个旋转齿轮分割机或规律的泵体来实现两条平行管道中的流体的交替流动，以实现空气分流的目的。
干流中维持干燥的空气，湿流逸散具有一定湿度的水蒸汽的空气。湿度计被放置在湿流管上，以检测湿度，而干流管在其中不需要湿度计。使用分流器，可以将湿度计连接到两个不同的管道中，并将其中一个连接到干空气管道，而另一个则连接到湿空气管道。通过比较湿气流体的湿度与干气流体的湿度，可以确定空气中的水蒸汽含量和相对湿度。
电阻式湿度片是一种湿度传感器，工作原理是利用湿敏材料的电阻值随湿度的变化而变化的原理进行湿度测量，氯化锂、陶瓷以及碳膜为常用的湿敏材料。传感器通常由两个电极组成，它们之间通过某种材料隔开，该材料可以吸收环境中的湿气。当湿气吸收到材料中时，电极间的电阻将发生变化。这种变化的大小与环境湿度成正比，传感器就可以通过测量电阻变化来确定环境湿度。
薄膜湿敏电容法是目前湿度测量经常使用的方法，其基本原理是在有机高分子化合物薄膜的上下表面蒸镀一层微孔电极，构成一平行板电容器，当测量气体的相对湿度发生变化时，高分子薄膜在吸湿或脱湿过程中其介电常数变化，使湿敏电容的容量与被测气体的相对湿度近似为正比例变化，再将容量变化转化为频率信号信号即可测量相对湿度。
湿度计是一种用于测量空气中湿气含量的仪器，也称为湿度计或湿度表。目的是为了帮助人们实现湿度控制，以维持合适的环境湿度，从而提高生产效率，保护设备和产品，以及改善居住环境质量。主要分为电子式湿度计、机械式湿度计、化学式湿度计、应变片式湿度计。
土壤湿度主要是通过水热交换在水文循环、植被种类转变、微生物活动变化，以及变暖引起的土壤碳损失方面起着关键作用，是控制地球关键区地表能量分配、地表径流、土壤排水和土壤冻融状态的关键变量。虽然表层土壤湿度占全球淡水不到0.001%的储存量，但作为大气现象的一个重要因素，土壤湿度对陆地表面的水分、能量及其相关过程通量有重大影响，它会对各种地球表面过程产生非线性影响，例如土壤微生物呼吸、能量循环、径流形成等，因此它在陆气相互作用过程中起着关键作用。土壤湿度通过陆气间的相互作用和循环使气候发生改变，相反，气候的变化也会引起土壤湿度的改变，这种相互作用是复杂且不可分割的。
在低湿度下，呼吸道内纤毛的自净能力和噬菌细胞的活动能力减小，增加了呼吸器官受病毒感染的可能性和不舒适性。皮肤的极度干燥会导致皮肤损伤、粗燥和不舒适，人体皮肤因缺少水分而变得粗糙甚至开裂，人体的免疫系统也会受到伤害对疾病的抵抗力大大降低甚至丧失。此外干燥的空气还会影响人体黏膜的生理特性，较低的空气水分含量会加速泪液蒸发速度，尤其是人体角膜前泪液膜，造成人员眨眼频率降低，引起眼部不适等症状。
另一方面，过高的湿度也会对人体健康造成影响，尤其是在夏季和多雨的季节。当空气过于潮湿时，会导致身体的自然排汗机制受阻，进而影响热量的散发和体温的调节。这可能会引发体温过高、虚脱、中暑、心肌梗死等健康问题。另外，过高的湿度也容易促进霉菌、细菌和真菌的生长，加重过敏和哮喘等疾病的症状。
当舰船在海上航行时，经常会遇到高温与高湿环境 ， 这 种高温与高湿环境对舰船以及船上的武器设备、货物等造成较大的危害，高湿会使船上的金属材料腐蚀生锈，非金属材料发生变质情况。另外，电子设备、继电器、电线、开关等会因高温环境分解有机酸，遇到湿空气会发生漏电状况，导致各类电子设备参数异常，影响舰船上电子设备的使用。
航天装备（如人造卫星、飞船、火箭等）一般要经历生产运输、地面发射、飞行、在轨运行和回收等过程，所处的环境复杂多变，要受到高湿度、雨露、地下潮气、海洋盐雾和高空与外层空间低温环境等，所有这些不利因素都对航天装备提出了苛刻的要求。例如，目前海上发射技术日趋成熟，但临海或海上发射带来的高湿度环境使得航天装备存在腐蚀、结冰、水汽进入和微电子系统短路等安全隐患。装备运输船和海上发射平台由于长期与海水接触，会发生船体和平台钢结构腐蚀；在装备的存储和回收过程中，海洋盐雾与水分的进入也会造成装备金属结构的腐蚀；发射平台的混凝土结构结冰后脆性变大，易发生老化断裂；在低温环境中，水分附着在航天发动机、推进器和分离系统的气动和传动部件上遇冷结冰，导致发动机、推进器和分离机构的各部件工作失效；潮气与水分附着到航天器的微电子系统和传感器中，由于导电特性，导致短路发生，危及整个电路系统；航天系统中管道和装备管道都存在阻力造成的能耗大、高热流等问题，不仅浪费能源， 而且会由于局部温度过高影响装备性能和使用寿命。
湿度是对生物体影响最直接和普遍的环境因素之一，比如针对花期澳洲坚果植株经不同空气湿度处理结果表明，在低空气湿度条件下，植株的花粉育性降低、SOD 活性降低、POD 活性上升、座果率及光合产物 (叶绿素含量、总糖含量和淀粉含量)下降、幼果生长速度减慢；空气湿度降低导致酶活性降低，自由基含量增加，生物膜功能受损，生理代谢紊乱，造成叶片光合作用能力下降，干物质积累少，生物产量降低，花粉萌发率低、花粉管生长速度慢，造成花期不遇、授粉受精卵不良、座果率低，最后造成产量降低。
谷物是粮食中的重要一类。从谷物的收割到销售的各个环节中都离不开对湿度的控制。理想的谷物湿度是在谷物中微生物生长湿度的临界点附近，这样一方面可以保证保障谷物粮食的新鲜度、维持谷物种子的发芽率，同时也最大限度的保证了谷物的储藏安全。如果谷物在存储、运输、交易的过程湿度过高，谷物的生命活动旺盛，会导致发热、生虫甚至霉变。仅在我国每年就有数百亿斤的谷物因为湿度过高而在上述环节出现霉变造成了巨大的经济损失。但如果谷物湿度过低，则会影响粮食的品质。
人工光源型植物工厂温湿度环境控制与试验研究.中国知网.2023-06-12
电阻式湿度传感器技术及相关专利分析.中国知网.2023-06-05