Зміст:

1 § 28. Вологість повітря та її вимірювання
2 Абсолютна та відносна вологість повітря – як їх розрахувати і як вологість впливає на погоду та самопочуття

§ 28. Вологість повітря та її вимірювання

ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ. Із поверхні водойм, вологого ґрунту, листків рослин, легенів і шкіри тварин та людини в атмосферу Землі випаровується величезна кількість водяної пари (10 14 т/рік) і майже стільки ж води випадає у вигляді опадів. Тому атмосферне повітря, що є сумішшю різних газів (азоту Ν₂ — 78%, кисню О₂ — 21%, інертних газів, водяної пари), завжди містить і водяну пару. Хоча вміст водяної пари в атмосфері значно менший порівняно з іншими складовими, проте її значення для життєдіяльності всього живого на земній поверхні величезне.

Процеси випаровування впливають також на організм людини, що складається на 80-90% з води. За одну добу (залежно від роду занять) із поверхні шкіри і легенів людини випаровується майже 2 кг води. Це вказує на велике значення вологості навколишнього повітря для здоров’я й самопочуття людини. Тривале перебування в теплому й вологому повітрі порушує теплообмін в організмі. Людина стає в’ялою, її працездатність знижується. Важливе значення має вологість для життєдіяльності тваринного і рослинного світу, процесів сушіння виробів тощо. Контроль і підтримання необхідної вологості важливі також для зберігання книг, творів мистецтва, музичних інструментів, харчових продуктів, овочів, фруктів тощо. З метою підтримання необхідної вологості користуються приладами, які зволожують або осушують повітря.

Для характеристики вмісту водяної пари в повітрі використовують такі величини: абсолютна та відносна вологість.

Оскільки за абсолютною вологістю не можна зробити висновок про те, наскільки водяна пара наближена до насичення, на практиці використовують ще одну величину — відносну вологість повітря. Відносну вологість позначають малою грецькою літерою φ (читається «фі») та вимірюють у відсотках: [φ] = %.

Відносна вологість повітря — фізична величина, яка показує, на скільки водяна пара, що міститься в повітрі, наближається до насичення і дорівнює відношенню абсолютної вологості (або парціального тиску водяної пари р) до густини (або тиску ро) насиченої водяної пари при тій же температурі, виражається у відсотках.

Тиск та густина насиченої водяної пари залежать від температури. Їх значення можна знайти в табл. 28.1.

Густина та тиск насиченої водяної пари при різних температурах

Абсолютна та відносна вологість повітря – як їх розрахувати і як вологість впливає на погоду та самопочуття

Про воду та водні ресурси » Публікації про воду та водні ресурси світу — коротко про головне » Атмосфера Землі » Абсолютна та відносна вологість повітря — як їх розрахувати і як вологість впливає на погоду та самопочуття

Вологість повітря (далі за текстом можливо ВП) – показник, який визначає кількість води в повітрі.

Вологість повітря

Абсолютно сухого повітря в природі практично не зустрічається. У повітрі завжди присутня якась дещиця води, яка, як правило, перебуває в газоподібному стані.

Водяна пара потрапляє в повітря через випаровування води з різних поверхонь. Більша частина вологи в атмосферу випаровується з поверхні океанів, морів … і рослин.

Вологість повітря – це величина, що визначає кількість води в повітрі. Вологість повітря може бути виражена як в абсолютних величинах – Абсолютна вологість повітря або Absolute humidity (AH), так і у відносних – Відносна вологість повітря або Relative humidity (RH).

Склад сухого повітря

Спочатку розберемося зі складом сухого повітря, тобто з повітрям, яке не містить вологи взагалі.

Сухе повітря, у більшій своїй частині, містить азот (N₂) 72% і кисень (O₂) 21%. Інша частина містить різноманітні гази у відносно невеликих обсягах.

Так само склад сухого повітря можна визначити через масу газів на один m 3 повітря. У цьому випадку маємо такі цифри: N₂ – 1,165 кг/м 3 , а O₂ – 1,331 кг/м 3 . Ці цифри правильні за температури 20 °C і тиску 1 атм.

Абсолютна вологість повітря або Absolute humidity (AH) – що це…

Вологе повітря виходить унаслідок потрапляння в сухе повітря вологи у вигляді водяної пари.

Абсолютна вологість повітря (AH) – це величина, яка визначає абсолютну кількість води в повітрі або її концентрацію в одному м3 , тобто визначає фактичну масу води в одному кубічному метрі повітря.

Так, наприклад, для температури 30 °C абсолютна ВП може коливатися від 0 до 30 грам на метр кубічний.

Формула абсолютної вологості – як розраховується AH повітря

Як ви вже могли здогадатися абсолютна ВП розраховується за такою формулою:

Де, AH – абсолютна вологість, M – маса водяної пари, V – об’єм повітря.

Одиниці вимірювання абсолютної вологості: SI – кг/м³ ; СГС – г/см³.

Де, SI – міжнародна система вимірювань, а СГС – абсолютна фізична система одиниць (сантиметр-грам-секунда), яку активно використовували до затвердження SI.

Кількість води в об’ємі повітря має свої граничні значення. При досягненні граничних значень відбувається насичення і водяна пара переходить у рідкий стан води – водяна пара конденсується в малі крапельки води. Цей процес у природі ми можемо спостерігати, наприклад, у вигляді туману або роси на поверхні будь-яких тіл.

Момент конденсації, після досягнення граничних значень, називається точкою роси. Граничні значення маси води в повітрі залежать від температури навколишнього середовища. Що нижча температура повітря, то менше води воно може містити до моменту насичення або точки роси.

Відносна вологість повітря або Relative humidity (RH) – що це…

Як було сказано вище, кількість води, яку повітря здатне поглинати й утримувати, залежить від температури повітря. Тобто кожній конкретній температурі повітря відповідає певна максимальна кількість водяної пари, яка може в ньому бути присутня. Ця величина називається – щільність насиченої пари, повітря відповідно називається насиченим.

Відносна вологість повітря – це величина, яка визначається як відношення абсолютної вологості до її максимально можливого значення за тієї самої температури – граничне значення абсолютної вологості (точка роси). Що нижча відносна вологість, то повітря сухіше.

Формула відносної вологості повітря – як розраховується RH повітря

Відносна вологість повітря розраховується за такою формулою, і вимірюється у відсотках:

Де, RH – відносна вологість повітря, AH – абсолютна вологість повітря, maxAH – гранична абсолютна ВП для певної температури (точка роси).

Точка роси

Ще раз зупинимося на такому важливому значенні як точка роси.

Точка роси – це певне співвідношення температури і вологості повітря, коли вода переходить із газоподібного стану в рідкий – або, інакше кажучи, водяна пара конденсується. При цьому виділяється тепло, яке уповільнює зниження температури, якщо таке відбувається.

Це значення вельми важливе для багатьох аспектів життя людини, зокрема й у метеорології. Нагадаємо, що метеорологія – це наука, що вивчає погоду. Метеорологам її важливо знати, зокрема, для прогнозування опадів. Метеорологи, знаючи прогнозовану температуру повітря для певного регіону та інші необхідні метеорологічні параметри, можуть прогнозувати ймовірність опадів. При цьому необхідно розуміти – 100% відносна вологість ще не означає, що обов’язково будуть опади.

Вологість і метеорологія – кілька простих прикладів

Наведемо кілька простих прикладів, які покажуть як ВП може допомогти нам орієнтуватися в навколишньому світі.

Якщо абсолютна вологість зменшується, найімовірніше погода покращуватиметься.
Чекайте на ясну погоду, якщо відносна вологість до вечора зростає.
Чекайте опадів, якщо помітно зростають вологість і температура, а тиск знижується. Влітку можливі грози.
Якщо абсолютна вологість протягом доби змінювалася не сильно і відповідно до температури. То найімовірніше погода буде гарною.
Чекай поліпшення погоди якщо відносна вологість змінюється різко.

Вологість повітря та народні прикмети

Сіль стала сирою і вологою – чекай опадів.
Коли в музичних інструментах струни натягнуті – чекай на суху погоду, і навпаки.
Волосся на голові стає м’якшим – чекай опадів.

Вологість повітря і самопочуття людини

Зазначимо, що ВП є вельми важливим фактором для самопочуття і комфортності навколишнього середовища для людини.

Наприклад, існує такий термін – ІНДЕКС ТЕПЛА, який говорить про те, що одна й та сама температура може відчуватися людиною по різному залежно від параметрів навколишнього середовища. Тобто за однієї й тієї самої температури людині може бути, за відчуттями, або холодніше, або тепліше, залежно від інших метеорологічних параметрів. Що вища ВП, то вища за відчуттям температура навколишнього середовища, що нижча вологість, то нижча.

Висновок

Виходячи з вище сказаного, можемо сказати, що кожна людина повинна розуміти суть абсолютної та відносної вологості. Це допоможе ухвалювати правильніші рішення під час прогнозування погоди, створювати комфортний мікроклімат у себе вдома і піклуватися про своє здоров’я.

Яка вологість за температури 20