Ecuación de Goff-Gratch

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

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

nota historica

Esta ecuación lleva el nombre de los autores del artículo científico original que describieron cómo calcular la presión de saturación del vapor de agua sobre una superficie plana de agua libre 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 adicionales en 2000. ^{[ cita necesaria ]}

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 cualquier fórmula o constante proporcionada en la Guía de Instrumentos y Métodos de Observación Meteorológicos, también conocida como Guía CIMO (OMM-Nº 8), y este documento sólo contiene la fórmula de Magnus, mucho más sencilla (Anexo 4.B. – Fórmulas para el cálculo de medidas de humedad). Con respecto a 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 muy 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 ]} informado 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 kelvins

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 saturación del vapor de agua sobre el hielo es:

dónde:

log representa el logaritmo en base 10

e ^* _i es la presión de saturación del vapor de agua 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 ^* a la presión del punto de hielo (6,1173 hPa)

Ver también

• Presión de vapor del agua
• ecuación de antoine
• Ecuación de Arden Buck
• ecuación de tetens
• Método 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 52ª reunión anual de Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción y Ventilación, Nueva York, 1946.
• Goff, JA (1957) Presión de saturación del agua en la nueva escala de temperatura Kelvin, Transacciones de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción y Ventilación, págs. 347–354, presentado en la reunión semestral de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción y Ventilación, Bahía Murray, 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 de errores.
• "Guía de instrumentos y métodos de observación meteorológicos de la OMM (la Guía de la CIMO)". 2014. OMM-No. 8.
• Murphy, DM; Koop, T. (2005). "Revisión de las presiones de vapor de hielo y agua sobreenfriada para aplicaciones atmosféricas". Revista trimestral de la Real Sociedad Meteorológica . 131 (608): 1539–65. Código bibliográfico : 2005QJRMS.131.1539M. doi : 10.1256/qj.04.94 . S2CID  122365938.

Notas

1. Wexler, A. (1976). "Formulación a 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 a 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; Algodón, WR (1992). "Ajustes polinómicos a la presión de vapor de saturación". Revista de Meteorología Aplicada . 31 (12): 1507–13. Código Bib : 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 CO: Laboratorio de Observación de la Tierra, Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas.
• Programa gratuito para Windows, Calculadora de conversión de unidades de humedad con ecuación de Goff-Gratch — PhyMetrix