PODSTAWY TEORII METEOROLOGII

TEMAT: Wilgotność powietrza.

powrót do SPISU TEMATÓW

Temat powiązany jest z: woda w atmosferze, ciepło utajone, przyrządy meteorologiczne

WARTO RÓWNIEŻ PRZECZYTAĆ I ZOBACZYĆ

Teoria
meteorologii
Meteorologia
trochę poważniej
ATLAS CHMUR Kalkulator
meteorologa



WILGOTNOŚĆ POWIETRZA


            
Częściej używa się jednak terminu wilgotność względna - jest to stosunek ilości pary wodnej  
 w powietrzu do ilości pary wodnej potrzebnej do nasycenia powietrza przy danej temperaturze  
 wyrażony w procentach. Temperatura punktu rosy daje lepsze wyobrażenie o tym jak dużo wilgoci 
 jest w danej chwili w powietrzu, a to determinuje ilość ewentualnych opadów, a nawet wpływa na to 
 jak się czujemy. Porównajmy bardzo zimny dzień z temperaturą ok. -12 st. C i z wilgotnością względna 
 równą 100% z umiarkowanie ciepłym dniem (temperatura ok. 22 st. C) z wilgotnością względną równą 
 także 100%. W obu przypadkach wilgotność względna wynosi 100% jednak temperatura punktu rosy 
 powietrza chłodniejszego wynosi -12 st. C, a powietrza cieplejszego 22 st. C. Im wyższa jest 
 temperatura punktu rosy, tym więcej jest wilgoci w powietrzu.

            Definicje związane z wodą w atmosferze:

  • bezwzględna wilgotność powietrza (ang. absolute humidity) - masa pary wodnej w jednostce objętości powietrza jaką zajmuje (wyrażona zazwyczaj w gramach na metr sześcienny);
  • wilgotność względna (ang. relative humidity)- stosunek ilości pary wodnej aktualnie zawartej w powietrzu do ilości pary wodnej jaką powietrze jest w stanie utrzymać przy danej temperaturze (wyrażona w procentach);
  • właściwa wilgotność powietrza (ang. mixing ratio) - stosunek masy pary wodnej do masy wilgotnego powietrza, w którym jest zawarta (gramy na kilogram powietrza);
  • aktualna prężność pary wodnej (ang. actual vapor pressure) - ciśnienie wywierane przez parę wodną na powietrze (milibary);
  • powietrze nasycone (ang. saturation of air) - stan, w którym ilość pary wodnej w powietrzu jest maksymalna przy danej temperaturze i ciśnieniu; jeśli temperatura spadnie może dojść do resublimacji; jeśli dodamy więcej pary wodnej nastąpi kondensacja;
  • punkt rosy (ang. dewpoint) - temperatura do jakiej musi zostać schłodzone powietrze, żeby wystąpiła saturacja (nasycenie) powietrza; przyjmuje się tu, że ciśnienie i wilgotność powietrza nie zmieniają się;
  • temperatura termometru suchego (ang. dry bulb temperature) - aktualna temperatura powietrza odczytana z suchego termometru;
  • temperatura termometru wilgotnego (ang. wet bulb temperature) - najniższa temperatur, która może powstać w wyniku parowania przy niezmiennym ciśnieniu; technika pomiaru jest następująca: termometr owijany jest mokrym materiałem i po odparowaniu wody odczytywane jest jego wskazanie (parowanie pobiera ciepło, dlatego termometr "mokry" wskaże niższą temperaturę od termometru suchego), zobacz: psychrometr;
  • kondesacja (ang. condensation) - przemiana gazu w ciecz; w atmosferze przemiana pary wodnej w wodę (skraplanie);
  • zamarzanie (ang. freezing) - przemiana wody w lód;
  • parowanie (ang. evaporation) - przemiana wody w parę wodną;
  • topnienie (ang. melting) - przemiana lodu w wodę;
  • sublimacja - przemiana lodu bezpośrednio w parę wodną;
  • resublimacja (ang. sublimation, deposition) - przemiana pary wodnej bezpośrednio w lód.

             Wilgotność względna.

         Im cieplejsze jest powietrze, tym więcej może "utrzymać" pary wodnej. Punkt rosy dobrze  
 określa ile jest aktualnie pary wodnej w powietrzu. Wilgotność względna to ilość wody zawartej 
 w powietrzu w porównaniu do ilości wody jaką powietrze jest w stanie utrzymać przy aktualnej 
 temperaturze.
 

temperatura powietrza w st. C

ilość pary wodnej jaką powietrze jest w stanie utrzymać przy tej temperaturze w gramach na metr sześcienny powietrza 

30

31

20 

17

10 

9,5

0

5

-10

2,5

-30

0,5

 tabelka odnosi się do powietrza o ciśnieniu na poziomie morza

          Wyobraźmy sobie, że o godz. 15 sprawdzamy temperaturę i wilgotność powietrza, które  
 wynoszą odpowiednio 30 st. C i 9,5 g/m3. Co stałoby się gdybyśmy ochłodzili powietrze do temp.
 10st. C (ilość pary wodnej pozostaje stała). Powietrze ochładzając się staje się coraz bardziej  
 nasycone, a to oznacza że nie może utrzymać więcej niż 9,5 g pary wodnej na m3 przy temp.
 10 st. C. Jeśli ochładzalibyśmy dalej powietrze (poniżej 10 st.) nastąpiłby proces kondesacji pary 
 wodnej w nim zawartej i powstałyby chmury, mgła lub rosa - w zależności na jakiej wysokości by do 
 tego doszło. Wracając do naszych pomiarów, o godz. 15 moglibyśmy powiedzieć, że punkt rosy wynosi 
 10 st. C (oznacza to że jeśli to powietrze zostanie schłodzone do 10 st. C to wystąpi kondesacja).

          Jeśli chodzi o wilgotność względną to kalkulacja wygląda tak: o godz. 15 powietrze miało 9 
 gramów pary wodnej na m3; dzielimy zatem 9,5 przez 31 i mnożymy przez 100 - mamy wilgotność 
 względną równą 30%. Innymi słowy powietrze zawiera aktualnie 30% pary wodnej jaką mogłoby 
 utrzymać przy tej temperaturze. Chłodzimy powietrze do 20 stopni; teraz dzielimy 9,5 (ilość pary 
 wodnej w powietrzu) przez 17 (maksymalna ilość pary wodnej przy tej temperaturze) i mnożymy przez 
 100 - wilgotność względna wynosi 56%. Ostatecznie kiedy powietrze jest schłodzone do 10 st., 
 dzielimy 9,5 przez 9,5 i mnożymy przez 100 - wilgotność względna wynosi 100% - powietrze zawiera 
 teraz maksymalna ilość pary wodnej jaką może utrzymać przy tej temperaturze.



Powrót do strony głównej 




 
Stronę opracowano dzięki życzliwości i za zgodą autora :