好得超出想象的水汽压力与水汽密度关系？！

张学文，20181010

檀成龙对我国气象学里各个水汽变量与降水量关系作了很多分析，并且把一些分析转给了我看。现在则突出说一说各地的水汽压力与水汽密度的关系问题。

气象学历来把空气、水汽看作是理想气体处理，即理想气体的状态方程是可以用的。而关于水汽部分，由对应水汽的状态方程容易具体获得水汽压力e与水汽密度a，关于服从的关系是

a=217e/T

这里T是气温对应的绝对温度，水汽压力e以百帕为单位，而水汽密度a 是单位g/m3。从这个公式可以知道水汽密度不仅正比例与水汽压力而且还与当时的绝对温标下的气温是反比例关系。我们理应把水汽密度看成是水汽压力和气温的2元函数。

在 这种基本知识背景下，说水汽密度与水汽压力有关是可以的，但是当水汽压力变化时气温如果也变化着，我们不能简单地认为水汽密度与水汽压力是线性关系。

显然如果某地某种水汽压力以及同一时刻的气温已经知道，我们就可以计算出水汽密度来、分析对应的水汽密度与水汽压力的关系有意义的。

檀成龙http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=1458267 对我国194个（？）气象站的年平均水汽压力、年平均水汽密度的数据做了计算与分析，发现它们是高度线性相关的。其线性方程所对应的R平方值居然高达0.998，0.9996，对应两组数据有如此精确的相关，确实是惊人的，值得特别考虑其形成背景的。

在檀成龙的这些发现的鼓里下，我这里用一个日本气象站的水汽压力与水汽密度数据进一步分析了它们的每年的各月的数据，难道也存在类似关系？既把问题延伸到中国附近，也从年平均细化到月平均。

令人鼓舞的是这个日本气象站也体现了类似的关系（我过去曾经试图把在我国关系很好的水汽压力-降水量的统计规律推广到邻国日本但是失败了）。

下面给出今天做的这个日本气象站的3个有关的图。

注意三个图取用的资料是不同的时间段的，其公式中的系数略有不同，R平方值也小有区别。

难道这是庸人自扰（没有认识明白内在关系？！），还是大气特有的规律性？

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