2. Характеристики вологості повітря.

Атмосферне повітря постійно змінює свої характеристики: температуру, щільність, вологість. Вміст водяної пари в повітрі залежить від того, скільки водяної пари попадає в атмосферу шляхом випаровування. Природно, що над поверхнею океанів (морів) випаровування більше ніж над материками, так як випаровування з водної поверхні не обмежене запасами вологи.

Для кожної температури існує стан насичення, тобто існує деякий граничний вологовміст, який не може бути перевищений.

Для кількісного виразу вмісту водяної пари в повітрі використовують різні характеристики. Однією з основних є пружність водяної пари (е). Водяна пара, як і кожен газ, володіє пружністю (тиском). Пружність водяної пари пропорційна її щільності (вмісту в одиниці об’єму) і її абсолютній температурі. Пружність виражається в тих же одиницях, що і тиск повітря (мм.рт.ст., мілібарах, гектопаскалях,). 1мм.рт.ст. = 1,333мбар = 1,333гпа

Пружність водяної пари в стані насичення називається пружністю насичення (Е). Це максимальна пружність водяної пари, яка можлива при даній температурі. Пружність насичення росте з ростом температури. Це означає, що при більш високій температурі, повітря здатне утримувати більше водяної пари, ніж при більш низькій температурі.

Наприклад: при t = 0^ос пружність насичення дорівнює 6,1мбар;

T = 10^ос - “ - 12 мбар;

T = 20^ос - “ - 23 мбар;

На кожні 10 градусів температури пружність насичення збільшується приблизно удвоє. Якщо повітря утримує водяної пари менше, ніж потрібно для насичення, можна визначити відносну вологість ( r ), тобто відсоткове відношення фактичної пружності водяної пари (е) до пружності насичення (Е) при тій самій температурі за формулою:

Відносна вологість може становити 0 при сухому повітрі (е = 0) і 100% у стані насичення.

Користуються також такою характеристикою, як абсолютна вологість (а), тобто щільність водяної пари, яка виражається в г/м³ і визначається за формулою:

Користуються також такою характеристикою як точка роси () – це температура при якій водяний пар що знаходиться у повітрі зміг би наситити повітря, або температура при якій повітря стає насиченим водяною парою. Як правило для цього треба зменшити температуру повітря. Чим менша різниця між фактичною температурою і точкою роси тим ближче повітря до насичення.

Важливою характеристикою є дефіцит вологості повітря (d) – це різниця між пружністю насичення (Е) при даній температурі повітря і фактичною пружністю (е) водяної пари в повітрі.

 D = Е – е (9.3)

Вологість повітря вимірюють на метеорологічних станціях за допомогою волосяних або плівкових гігрометрів (рис.9.2) і психрометрів Августа (станційний психрометр) (рис.9.1), а в експедиційних умовах – аспіраційним психрометром (рис.9.3). Для безперервного запису зміни відносної вологості повітря використовують добовий або тижневий гігрограф.

 Рис.9.1 Психрометрична будка з установленими у ній приладами:

1 — сухий термометр, 2 — змочений термометр, 3 — міні­мальний та максимальний термометри, 4 — склянка, 5 — волосяний гігрометр

За допомогою гігрометра визначають відносну вологість повітря, яка виражається у відсотках. По психрометру визначають фактичну температуру повітря і температуру, яку фіксує змочений термометр. По різниці температур за допомогою психрометричної таблиці визначають різні характеристики вологості повітря (абсолютну і відносну вологість, дефіцит вологи, точку роси).