Wilgotność powietrza: wszystko, co musisz wiedzieć
- Szczegóły
Powietrze atmosferyczne w najniższych przypowierzchniowych warstwach zawiera przeważnie pewne ilości pary wodnej. Jej zawartość w powietrzu nazywamy wilgotnością. Jeśli jest ona wyrażona w g/m3, czyli przedstawia masę pary wodnej w 1 m3 powietrza, to mówimy o wilgotności bezwzględnej.
Wilgotność jest bardzo zmienna i zależna od temperatury. Im powietrze jest cieplejsze, tym więcej pary wodnej może się w nim pomieścić. Jeśli przy stuprocentowej wilgotności względnej temperatura powietrza wzrośnie, to może ono przyjąć kolejną porcję pary wodnej. Gdyby temperatura powietrza spadła, to część pary wodnej musiałaby ulec kondensacji, czyli przejściu ze stanu gazowego w ciekły lub stały.
Powstałe w ten sposób kropelki wody lub kryształki lodu mogą pojawić się w atmosferze pod postacią chmur albo mgieł. Opady atmosferyczne są produktami kondensacji pary wodnej spadającymi z chmur na powierzchnię Ziemi. Mogą występować w postaci ciekłej lub stałej.
Do opadów zalicza się: deszcz, mżawkę, śnieg, krupy śnieżne oraz grad. Mierzymy je w milimetrach „słupa” wody, która spada na powierzchnię; 1 mm opadów to 1 litr przypadający na 1 m2 podłoża.
Osady atmosferyczne to także produkty kondensacji pary wodnej, ale pojawiające się na wychłodzonych powierzchniach podłoża. Powstają w wyniku wytrącenia się wody i lodu z pary wodnej lub zamarzania opadu atmosferycznego. Do osadów zalicza się: rosę, gołoledź, szron i szadź.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Temperatura ma zasadniczy wpływ na maksymalną zawartość pary wodnej w powietrzu. W temperaturze 30°C w 1 m3 może zmieścić się 30 g pary wodnej, w temperaturze 0°C mniej niż 5 g, a w -30°C już tylko 0,5 g. Właściwość ta oddziałuje na warunki powstawania opadów i osadów atmosferycznych.
Jeśli deszcz pada na obszar, gdzie wcześniej wystąpiła ujemna temperatura powietrza i powierzchnia ziemi oraz wszelkie przedmioty znajdujące się na niej mają temperaturę wyraźnie poniżej 0°C, to istnieje ryzyko wystąpienia gołoledzi. Pod ciężarem powstającej w ten sposób skorupy lodu łamią się drzewa, zrywają linie energetyczne i trakcje kolejowe. Powierzchnia dróg pokrywa się śliską warstwą niebezpieczną dla kierowców.
Czynniki wpływające na wilgotność powietrza
Przestrzenne zróżnicowanie wilgotności bezwzględnej na Ziemi jest zależne od wielu czynników geograficznych. Wilgotność bezwzględna zmniejsza się wraz ze wzrostem szerokości geograficznej, co wynika z niższej temperatury powietrza. Podobna jest przyczyna spadku wilgotności wraz z wysokością. Bardzo niska wilgotność panuje w okolicy zwrotników. Wiąże się to z ogólną cyrkulacją atmosfery. Ponadto wilgotność powietrza maleje wraz z oddalaniem się od dużych zbiorników wodnych.
Od wilgotności powietrza w sposób wprost proporcjonalny zależy wielkość opadów atmosferycznych na danym obszarze. Są jednak także inne ważne czynniki wpływające na zróżnicowanie opadów na Ziemi.
W rezultacie najwyższe opady występują w strefie równikowej, w Azji Południowo‑Wschodniej i na południowych stokach Himalajów. Najmniej opadów notuje się na zwrotnikach, w strefach okołobiegunowych i we wnętrzu kontynentów, np. w centralnej Azji.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
Największe roczne sumy opadów notuje się na południowych stokach Himalajów. Gorące i wilgotne powietrze znad Oceanu Indyjskiego, trafiając na najwyższe pasmo górskie kuli ziemskiej usytuowane poprzecznie do ruchu mas powietrza, wznosi się i ochładza, a para wodna podlega kondensacji, po czym zamienia się w nienotowane nigdzie indziej opady. Średni opad z wielu lat osiąga tam miejscami niemal 12 tys. mm (czyli 12 tysięcy litrów na metr kwadratowy!), a rekordowo spadło w ciągu roku ponad 26 tys. mm (Czerapuńdżi, 01 VIII 1860 - 31 VII 1861). Równie wysokie opady rejestrowane są w leżącym w tym samym stanie Mawsynram.
Najniższe roczne sumy opadów notuje się na pustyni Atakama w Chile. Omawiany obszar charakteryzuje bardzo mała ilość opadów, poniżej 50 mm rocznie, a w wielu rejonach poniżej 10 mm, a nawet poniżej 1 mm (rejon miasta Arica). Centralna część Atakamy jest nazywana pustynią absolutną, ponieważ od czasu prowadzenia pomiarów nigdy nie odnotowano tu opadów.
Punkt rosy
Punkt rosy jest również znany jako temperatura punktu rosy i odnosi się do zjawiska, które można zaobserwować każdego ranka, gdy pojawia się światło dzienne. Dla uproszczenia można powiedzieć, że jest to temperatura, która działa jako granica kondensacji wody: tj. poziom temperatury, poniżej którego woda osadza się na powierzchniach.
Punkt rosy można zdefiniować jako punkt wilgotności względnej w powietrzu (tj. punkt, który mierzy ilość pary wodnej w powietrzu lub w dowolnym gazie), w którym następuje zmiana z gazu w ciecz, gdy temperatura spada. Proces ten zachodzi naturalnie poprzez kondensację i może być sklasyfikowany jako zjawisko pogodowe. Tak więc punkt rosy to temperatura, w której para wodna w stanie gazowym zmienia się w ciecz w wyniku kondensacji, gdy spadnie poniżej tego poziomu temperatury.
Odnosząc się do punktu rosy, musimy mówić o normalnej temperaturze, w której on występuje. Poziom ten zmienia się w zależności od kilku czynników: od temperatury otoczenia (nawet do -80°C) po warunki panujące np. w układzie chłodniczym. Można jednak powiedzieć, że optymalny punkt rosy dla aktywności człowieka wynosi 10°C.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Aby zmierzyć punkt rosy, należy wziąć pod uwagę zmienne wpływające na punkt rosy. Z jednej strony jest to ciśnienie atmosferyczne, a z drugiej poziom wilgotności względnej powietrza. Informacje te można uzyskać za pomocą higrometru, który mierzy wilgotność względną, oraz termometru. Dzięki temperaturze w stopniach i istniejącemu poziomowi wilgotności względnej możliwe jest określenie temperatury punktu rosy w danej lokalizacji.
Punkt rosy ma bezpośredni wpływ na temperaturę, a przede wszystkim na to, jak ludzie postrzegają pogodę. Na przykład, możesz powiedzieć, że pogoda jest „wilgotna” lub „duszna”, gdy jesteś przytłoczony wilgocią i upałem. Jest to uczucie, które zwykle występuje w środowiskach, w których punkt rosy wynosi powyżej 20°C. Jak wspomniano powyżej, idealne wartości wynoszą około 10°C. Powyżej tej temperatury ludzkiemu ciału trudno jest utrzymać odpowiednie chłodzenie. Wilgotność względna powinna być zatem zawsze brana pod uwagę przy rozważaniu temperatury; gdy wilgotność względna jest niska, ciepło ciała jest tracone poprzez parowanie potu.
Punkt rosy można jednak również zdefiniować jako funkcję ciśnienia pary nasyconej w otoczeniu. Oznacza to, że jest on związany z ciśnieniem (które zmienia temperaturę), a więc im wyższe ciśnienie otoczenia, tym niższa temperatura punktu rosy. Tak więc, mówiąc o sprężonym powietrzu, należy wziąć pod uwagę dwie różne koncepcje: ciśnieniowy punkt rosy i atmosferyczny punkt rosy.
Atmosferyczny punkt rosy jest niejako naturalnym punktem rosy. Poniżej znajduje się kilka przykładów, które można znaleźć w zjawiskach naturalnych.
- Występuje, gdy mgła pokrywa mniej niż 60% powierzchni nieba i nie może rozciągać się do podstawy chmur. Zjawisko to dzieje się chwilę po zachodzie słońca, gdy ziemia zaczyna się ochładzać w wyniku utraty ciepła, a noc jest bezchmurna. Chmury uniemożliwiłyby przenikanie ciepła do atmosfery, więc jeśli są obecne, efekt nie jest tak wyraźny. Gdy ziemia się ochładza, wytwarza kondensację w otaczającym powietrzu.
- Występuje, gdy ciepła, wilgotna masa powietrza przesuwa się po zimnym podłożu. W tym momencie masa powietrza ochładza się i zwiększa wilgotność względną. W końcu to właśnie z powodu tego chłodzenia dochodzi do kondensacji.
tags: #wilgotność #względna #zadania #przykłady
