Wilgotność: Definicja i Znaczenie
- Szczegóły
Wilgotność to "stan nasycenia czegoś wodą, parą wodną" zgodnie ze Słownikiem Języka Polskiego PWN. Wilgotność powietrza jest jednym z głównych wskaźników pogody i klimatu.
Para wodna zawarta w powietrzu odgrywa ważną rolę, wskazuje prawdopodobieństwo wystąpienia opadów, rosy, mgły, przymrozków. Wyższa wilgotność zmniejsza skuteczność chłodzenia ciała przez pocenie, zmniejszając szybkość odparowywania wody ze skóry, co jest uwzględniane np. we wskaźniku Humidex.
Przekroczenie maksymalnej wilgotności, np. w wyniku obniżenia temperatury powietrza poniżej punktu rosy, powoduje skraplanie się pary wodnej. Dlatego właśnie powstaje wieczorna (nocna) rosa. Nagrzane w dzień powietrze może zawierać w sobie dużo pary wodnej. Gdy przychodzi noc, powierzchnia ziemi oraz powietrze ochładzają się, w wyniku czego spada maksymalna ilość pary wodnej, która może być w nim zawarta.
Wilgotność charakteryzuje się na różne sposoby. Maksymalna, stabilna wilgotność bezwzględna, odpowiadająca wilgotności względnej 100%, czyli maksymalnej stabilnej ilości pary wodnej w określonej ilości powietrza, silnie zależy od temperatury powietrza.
Rodzaje Wilgotności Powietrza
Wilgotność powietrza jest określana przez kilka wskaźników:
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
- Aktualną prężność (ciśnienie) pary wodnej w danej temperaturze (e).
- Maksymalną prężność pary wodnej w danej temperaturze (E).
- Niedosyt wilgotności.
- Wilgotność względną (f).
- Wilgotność bezwzględną (a).
- Temperaturę punktu rosy.
Aktualna Prężność Pary Wodnej
Aktualna prężność pary wodnej (e) to ciśnienie wywierane przez parę wodną w danym miejscu i w danej chwili.
Maksymalna Prężność Pary Wodnej
Maksymalna prężność pary wodnej (E) to najwyższa wartość ciśnienia pary wodnej, jaka może wystąpić w określonej temperaturze, jest równoważne ciśnieniu pary nasyconej w tej temperaturze. Wartości prężności maksymalnej wrasta wraz ze wzrostem temperatury. Osiągnięcie maksymalnej prężności jest warunkiem koniecznym do rozpoczęcia procesu kondensacji pary wodnej.
Niedosyt Wilgotności
Niedosyt wilgotności jest definiowany jako różnica pomiędzy maksymalna prężnością pary wodnej (E) i aktualną prężnością pary wodnej (e). Jednostką niedosytu wilgotności jest hektopaskal (hPa).
Wilgotność Względna
Wilgotność względna pary wodnej określa procentową zawartość pary nasyconej w powietrzu. Wilgotność względna powietrza 60% oznacza, że powietrze zawiera 60% ilości pary nasyconej, która mogłaby być w nim zawarta w tej temperaturze. Wilgotność 0% oznacza, że w powietrzu nie ma pary wodnej.
Jest wskaźnikiem wykorzystywanym powszechnie w prognozowaniu pogody oraz raportach klimatycznych, gdyż z dużą dokładnością określa prawdopodobieństwo wystąpienia opadów, pojawienia się rosy lub mgły. Średnie wartości wilgotności względnej pary wodnej przedstawia się na mapach za pomocą izohigr - linii łączących obszary o jednakowej wilgotności powietrza.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
Wilgotność Bezwzględna
Wilgotność bezwzględną pary wodnej (a) definiuje się jako ilość pary wodnej zawartej w danej objętości lub masie powietrza:
gdzie:
- a - wilgotność bezwzględna [g/m³],
- mp - masa pary wodnej [g],
- V - objętość powietrza [m³],
- ew - aktualna prężność pary wodnej,
- m - współczynnik objętościowego rozszerzania gazów (m=0,00366),
- t - temperatura powietrza [°C].
Wilgotność bezwzględna pary wodnej w atmosferze wynosi od ok. 0-30 g/m³ dla powietrza nasyconego w temperaturze 30°C.
Maksymalna wilgotność bezwzględna pary wodnej odpowiada wilgotności względnej pary wodnej wynoszącej 100%, czyli powietrzu nasyconemu z maksymalną zawartością pary wodnej w danej temperaturze.
Temperatura Punktu Rosy
Temperaturę punktu rosy definiuje się jako temperaturę powietrza, do której powietrze musi się ochłodzić, aby osiągnąć stan nasycenia parą wodną.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Wzór do wyznaczania temperatury punktu rosy:
gdzie:
- td - temperatura punktu rosy [°C],
- t - temperatura [°C],
- H - wilgotność względna [%].
Pomiar Wilgotności Powietrza
Do pomiaru wilgotności powietrza służą urządzenia zwane wilgotnościomierzami, wśród których wyróżnia się higrometry i psychrometry.
- Higrometry działają w oparciu o zmianę właściwości ciał w wyniku pochłaniania wody z powietrza, najprostszym jest higrometr włosowy.
- Psychrometry mierzą wilgotność powietrza poprzez pomiar ochłodzenia ciała z którego paruje woda.
Pomiar z wykorzystaniem higrometru polega na pochłanianiu wilgoci z powietrza przez dany materiał absorbujący, w wyniku czego zmieniają się jego właściwości, a następnie wyznaczaniu wilgotności bezwzględnej. Wyróżnia się higrometry włosowe, kondensacyjne, pojemnościowe, z ogrzewanymi czujnikami, przenośne stacje meteo i termohigrometry (mierzące, oprócz wilgotności powietrza, także temperaturę powietrza i temperaturę punktu rosy).
Psychrometry wyznaczają wilgotność powietrza, mierząc ochłodzenie ciała, z którego paruje woda lub poprzez wyznaczenie punktu rosy. Psychrometr składa się z dwóch termometrów - suchego wskazującego temperaturę powietrza i mokrego wskazującego tzw. „temperaturę termometru mokrego” niższą od temperatury powietrza. Różnica wskazań obu termometrów (różnica psychrometryczna) umożliwia wyznaczenie wilgotności względnej powietrza w oparciu o tabelę psychrometryczną. W powietrzu nasyconym parą wodną (o wilgotności względnej wynoszącej 100%) oba termometry wskazują tę samą temperaturę.
Wpływ wilgotności na różne aspekty
Wilgotność powietrza wpływa na:
- Prawdopodobieństwo wystąpienia opadów, rosy, mgły, przymrozków.
- Skuteczność chłodzenia ciała przez pocenie.
- Budowę roślin i zwierząt oraz przebieg procesów zachodzących w ich organizmach.
- Warunki wewnątrz odzieży.
tags: #wilgotność #definicja #pwn
