Влажността е доста важна метеорологична променлива, защото водните пари винаги присъстват във въздуха, който дишаме. Независимо от температурата, въздухът, който дишаме, почти винаги съдържа известно количество водни пари. Свикнали сме да виждаме влажност, особено в най-студените зимни дни. Ако се интересувате да научите повече за тази променлива, можете да прочетете за значението на влажността в метеорологията.
Водата е един от основните компоненти на атмосферата и може да се намери във всичките три състояния (газ, течност и твърдо вещество). В тази статия ще обясня всичко, което трябва да знаете за влажността като метеорологична променлива и за какво е тя. Искате ли да научите повече за това?
Какво е влажност? Видове влажност
Влажността е количеството водна пара във въздуха. Това количество не е постоянно; зависи от различни фактори, като например скорошни валежи, близост до морето, наличие на растения и т.н. Зависи и от температурата на въздуха. С понижаването на температурата на въздуха, той може да задържа по-малко водна пара, поради което виждаме мъгла или роса през нощта. Въздухът се насища с водна пара и вече не може да задържа толкова много, така че водната пара кондензира обратно в течна форма. Интересното е, че пустинният въздух може да задържа повече влага от полярния въздух, защото топлият въздух не се насища с водна пара толкова бързо и може да задържи повече, без тя да кондензира в течна вода.
Има няколко начина да се посочи съдържанието на влага в атмосферата:
- Абсолютна влажност: маса водна пара, в грамове, съдържаща се в 1m3 сух въздух.
- Специфична влажност: маса водна пара, в грамове, съдържаща се в 1 кг въздух.
- Rзона на смесване: маса водна пара, в грамове, в 1 кг сух въздух.
Най-често използваната мярка за влажност обаче е относителната влажност , която се изразява като процент (%). Изчислява се чрез разделяне на съдържанието на пари във въздушната маса на нейния максимален пароемкост и умножаване по 100. Както споменах по-рано, колкото по-висока е температурата на една въздушна маса, толкова повече водни пари може да побере и следователно относителната ѝ влажност може да бъде по-висока. За да научите повече за това, можете да прочетете за относителната влажност.
Кога въздушната маса е наситена?
Максималният капацитет за задържане на водна пара се нарича налягане на насищащата пара. Тази стойност ни казва максималното количество водна пара, което една въздушна маса може да съдържа, преди да се трансформира в течна вода.
Благодарение на относителната влажност можем да добием представа колко близо е една въздушна маса до насищане. Следователно, в дни, когато чуем, че относителната влажност е 100%, това показва, че въздушната маса вече не може да задържа повече водна пара. От този момент нататък всяка допълнителна водна пара ще образува водни капчици (известни като роса) или ледени кристали , в зависимост от условията на околната среда. Това явление обикновено се наблюдава призори, когато температурите са спаднали значително. Това обикновено се случва, когато температурата на въздуха е доста ниска, поради което той не може да задържа повече водна пара. С повишаването на температурата на въздуха той е в състояние да задържи повече водна пара, без да се насища, и затова водните капчици вече не се образуват.
Например, в крайбрежните райони лятото е много влажно и се усеща като лепкава жега, защото капчици от вълните остават във въздуха във ветровитите дни. Поради високите температури на въздуха обаче, тези капчици не могат да кондензират във вода или да се наситет , тъй като въздухът може да задържа голямо количество водна пара. Ето защо през лятото не се образува роса.
Как можем да накараме една въздушна маса да се насити?
За да разберем това правилно, трябва да помислим кога издишваме водна пара от устата си през зимните нощи. Въздухът, който издишваме, има определена температура и съдържание на водна пара. Когато обаче напусне устата ни и влезе в контакт със студения въздух отвън, температурата му рязко спада. Поради това охлаждане въздушната маса губи способността си да задържа пари, лесно достигайки насищане. След това водната пара кондензира и образува въздух.
Искам отново да подчертая, че това е същият механизъм, чрез който се образува роса по нашите превозни средства в студените зимни нощи. Следователно температурата, до която въздушната маса трябва да се охлади, за да се получи конденз, без да се променя съдържанието на водни пари, се нарича точка на оросяване. За да разберете по-добре това явление, ви каня да научите повече за това как влажността варира в зависимост от температурата.
Защо прозорците на автомобила се замъгляват и как да го премахнем?
За да решим този проблем, който може да възникне през зимата, особено в дъждовни нощи и дни, трябва да вземем предвид наситеността на въздуха. Когато се качим в колата отвън, съдържанието на водни пари вътре в превозното средство започва да се увеличава с дишането ни и поради ниската температура то се насища много бързо (относителната му влажност достига 100%). Когато въздухът вътре в колата се насити, това води до замъгляване на прозорците, защото въздухът вече не може да задържа повече водни пари, но въпреки това ние продължаваме да вдишваме и издишваме още водни пари. Ето защо въздухът се насища и всички излишни пари се превръщат в течна вода.
Това се случва, защото сме поддържали температурата на въздуха постоянна, но сме добавили много водна пара. Как можем да поправим това и да избегнем инцидент, причинен от намалената видимост на замъглените прозорци? Трябва да използваме отоплението. Като насочваме топлината към прозорците, ще повишим температурата на въздуха, позволявайки му да задържа повече водна пара, без да се насища. Това ще изчисти замъглените прозорци и ще можем да шофираме безопасно без допълнителен риск.
Как измервате влажността и изпарението?
Влажността обикновено се измерва с инструмент, наречен психрометър. Той се състои от два еднакви термометъра. Единият, наречен „термометър със сух термометър“, просто измерва температурата на въздуха. Другият, наречен „термометър с мокър термометър“, има колба, покрита с фитил, овлажнен от фитил, който го свързва с резервоар за вода. Работата е много проста: водата, насищаща фитила, се изпарява, абсорбирайки топлина от околния въздух, чиято температура след това започва да пада. В зависимост от началната температура и съдържанието на водни пари във въздушната маса, количеството изпарена вода ще бъде по-голямо или по-малко, което ще доведе до съответно понижаване на температурата на мокрия термометър. Относителната влажност се изчислява с помощта на математическа формула, която свързва тези две стойности. За удобство термометърът се предлага с таблици, които директно предоставят стойността на относителната влажност от показанията на двата термометъра, елиминирайки необходимостта от каквито и да било изчисления.
Има и друг инструмент, по-прецизен от предишния, наречен аспиропсихрометър, при който малък двигател гарантира непрекъсната вентилация на термометрите.
Както можете да видите, когато става въпрос за метеорология и наука за климата, влажността е доста важна.