Ecuación de Goff-Gratch

La ecuación de Goff-Gratch es una (posiblemente la primera confiable en la historia) entre muchas correlaciones experimentales propuestas para estimar la presión de saturación del vapor de agua a una temperatura dada.

Otra ecuación similar basada en datos más recientes es la ecuación de Arden Buck .

Nota histórica

Esta ecuación recibe su nombre de los autores del artículo científico original que describieron cómo calcular la presión de vapor de agua de saturación sobre una superficie de agua libre y plana en función de la temperatura (Goff y Gratch, 1946). Goff (1957) revisó posteriormente su fórmula, y la Organización Meteorológica Mundial recomendó su uso en 1988, con correcciones posteriores en 2000. ^{[ cita requerida ]}

Sin embargo, la edición actual de 2015 del Reglamento Técnico de la OMM (OMM-Nº 49) establece en el Volumen 1, Parte III, Sección 1.2.1, que se utilizará cualquier fórmula o constante que figure en la Guía de instrumentos y métodos de observación meteorológicos, también conocida como Guía de la CIMO (OMM-Nº 8), y este documento solo contiene la fórmula de Magnus, mucho más sencilla (Anexo 4.B. – Fórmulas para el cálculo de medidas de humedad). En relación con la medición de la humedad en altitud, esta publicación también dice (en la Sección 12.5.1):

La saturación con respecto al agua no se puede medir mucho por debajo de –50 °C, por lo que los fabricantes deben utilizar una de las siguientes expresiones para calcular la presión de vapor de saturación relativa al agua a las temperaturas más bajas: Wexler (1976, 1977), ^{[1] [2]} informada por Flatau et al. (1992), ^[3] Hyland y Wexler (1983) o Sonntag (1994), y no la ecuación de Goff-Gratch recomendada en publicaciones anteriores de la OMM.

Correlación experimental

La correlación experimental original de Goff-Gratch (1945) dice lo siguiente:

dónde:

log se refiere al logaritmo en base 10

e ^* es la presión de saturación del vapor de agua ( hPa )

T es la temperatura absoluta del aire en kelvin

T _st es la temperatura del punto de vapor (es decir, el punto de ebullición a 1 atm.) (373,15 K)

e ^* _st es e ^* a la presión del punto de vapor (1 atm = 1013,25 hPa)

De manera similar, la correlación para la presión de vapor de agua de saturación sobre el hielo es:

dónde:

log representa el logaritmo en base 10

e ^* _i es la presión de vapor de agua de saturación sobre el hielo (hPa)

T es la temperatura del aire (K)

T ₀ es la temperatura del punto de hielo ( punto triple ) (273,16 K)

e ^* _i0 es e ^* en la presión del punto de hielo (6,1173 hPa)

Véase también

• Presión de vapor del agua
• Ecuación de Antoine
• Ecuación de Arden Buck
• Ecuación de Tetens
• Método de Lee-Kesler

Referencias

• Goff, JA, y Gratch, S. (1946) Propiedades de baja presión del agua de −160 a 212 °F, en Transactions of the American Society of Heating and Ventilating Engineers, págs. 95-122, presentado en la 52.ª reunión anual de la American Society of Heating and Ventilating Engineers, Nueva York, 1946.
• Goff, JA (1957) Presión de saturación del agua en la nueva escala de temperatura Kelvin, Transactions of the American Society of Heating and Ventilating Engineers, págs. 347–354, presentado en la reunión semestral de la American Society of Heating and Ventilating Engineers, Murray Bay, Que. Canadá.
• Organización Meteorológica Mundial (1988) Normas meteorológicas generales y prácticas recomendadas, Apéndice A, Reglamento Técnico de la OMM, OMM-Nº 49.
• Organización Meteorológica Mundial (2000) Normas meteorológicas generales y prácticas recomendadas, Apéndice A, Reglamento Técnico de la OMM, OMM-Nº 49, corrección.
• "Guía de la OMM sobre instrumentos y métodos de observación meteorológicos (Guía de la CIMO)". 2014. OMM-Nº 8.
• Murphy, DM; Koop, T. (2005). "Revisión de las presiones de vapor del hielo y el agua superenfriada para aplicaciones atmosféricas". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society . 131 (608): 1539–65. Bibcode :2005QJRMS.131.1539M. doi : 10.1256/qj.04.94 . S2CID  122365938.

Notas

1. Wexler, A. (1976). "Formulación de presión de vapor para agua en el rango de 0 a 100 °C. Una revisión". Revista de investigación de la Oficina Nacional de Normas, sección A. 80A ( 5–6): 775–785. doi : 10.6028/jres.080a.071 . PMC 5312760. PMID  32196299 . 
2. Wexler, A. (1977). "Formulación de presión de vapor para hielo". Revista de investigación de la Oficina Nacional de Normas, sección A. 81A ( 1): 5–20. doi : 10.6028/jres.081a.003 . PMC 5295832 . 
3. Flatau, PJ; Walko, RL; Cotton, WR (1992). "Ajustes polinomiales a la presión de vapor de saturación". Revista de meteorología aplicada . 31 (12): 1507–13. Código Bibliográfico :1992JApMe..31.1507F. doi : 10.1175/1520-0450(1992)031<1507:PFTSVP>2.0.CO;2 .

Enlaces externos

• Vömel, Holger (2016). "Formulaciones de presión de vapor de saturación". Boulder, Colorado: Laboratorio de Observación de la Tierra, Centro Nacional de Investigación Atmosférica.
• Programa gratuito para Windows, calculadora de conversión de unidades de humedad con ecuación de Goff-Gratch — PhyMetrix