Muster für die Übungsaufgabe 1 (ueb1_Muster.html)

1. Aufgabenstellung
:
Stelle den Dampfdruck für abgestufte relative Feuchten und Temperaturen dar.

2. Methode 
    Die Theorie:
    Der Sättigungsdampfdruck über Wasser hängt strikt von der Temperatur ab. Diese Abhängigkeit  beschreibt die Magnusformel. Die relative Feuchte ist das Verhältnis von aktuellem Dampfdruck und Sättigungsdampfdruck.

    Der entwickelte SAS-Quellcode:

    data magnus;
        do Tc=0 to 35  by 1;
            Es= 610.78*exp(17.08085*(tc)/(234.175+(tc))) ; /* Sättigungsdampfdruck in Pa */
            e_10 = 0.1*ES;
            e_20 = 0.2*ES;
            e_30 = 0.3*ES;
            e_40 = 0.4*ES;
            e_50 = 0.5*ES;
            e_60 = 0.6*ES;
            e_70 = 0.7*ES;
            e_80 = 0.8*ES;
            e_90 = 0.9*ES;
            e_100 = ES;
            output;
        end;
    run;
/* Umlenken der Grafikausgabe in eine gif Datei vor dem Aufruf von proc gplot*/
goptions device=gif733 gsfmode=REPLACE;
/* Vor jedem Aufruf von proc gplot muss der Ausgabename gesetzt werden:*/
goptions GACCESS='sasgastd>D:\tmp\ueb1_muster_abb1.gif';
axis1 order=0 to 35 by 5 label=("Temperatur DGC");
axis2 order=0 to 40 by 5 label=(angle =90 "Dampfdruck hPa");

proc gplot data = magnus;
    plot (E_10 E_20 E_30 E_40 E_50 E_60 E_70 E_80 E_90 E_100) * Tc /Overlay
         haxis = axis1 vaxis=axis2;
run;

/* Die ursprüngliche Ausgabe in den SAS-Grafikkatalog erreichen Sie durch:*/
goptions device=win;


3. Ergebnisse

Magnusfunktion
Abb. 1: Abhängigkeit des Wasserdampfdruckes von der Temperatur und der relativen Feuchte (Kurven von unten bis oben für 10, 20, 30, 40, 50 , 60, 70, 80, 90, 100% )

4. Diskussion

Die Abhängigkeit zwischen Dampfdruck und Temperaturen sind nicht linear, die zur relativen Feuchte linear.
Die obere 100%-Line grenzt die Gasphase des Wassers nach oben ab. Abbildung 1 ist ein Teil eines Phasendiagramms des Wassers.
Bei einer Erhöhung der Temperatur um 10 °C verdoppelt sich der Sättigungsdampfdruck etwa (Antwort auf Frage 2). Damit lässt sich die gesamte Abhängigkeit mit dem Startwert bei 0°C (ca. 6 hPa) bei bekannter Temperatur und relativen Feuchte in etwa abschätzen.


5. Schlussfolgerungen

Die Sättigungsdampfdruckfunktion wird bei vielen physikalischen Abhängigkeiten des Wasserdampfs in der Atmosphäre benötigt. Eine Linearisierung ist nur in kleinen Temperaturschritten ohne allzu große Fehler möglich.