Значението на влажността в метеорологията

Влажността е доста важна метеорологична променлива, тъй като водната пара винаги присъства във въздуха ни. Независимо от температурата на въздуха, който дишаме, той почти винаги има малко водна пара. Свикнали сме да виждаме влажност, особено в най-студените зимни дни.

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, но ще зависи от различни фактори, например дали е валял наскоро, дали сме близо до морето, дали има растения и т.н. Зависи и от температурата на въздуха. Тоест, тъй като въздухът намалява температурата си, той е способен да задържа по-малко водни пари и затова се появява мъгла, когато дишаме, или роса през нощта. Въздухът се насища с водни пари и не е в състояние да задържи толкова много, така че водата отново става течна.

Любопитно е да се знае как пустинните въздухи са способни да задържат повече влажност, отколкото полярните, тъй като горещият въздух не е толкова бързо наситен с водни пари и е способен да съдържа повече количество, без да става 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.

Нарича се обаче най-широко използваната мярка за влажност RH, което се изразява като процент (%). Получава се в резултат на разделяне между съдържанието на пари във въздушната маса и нейния максимален капацитет за съхранение и умножаването му по 100. Това, което съм коментирал преди, колкото повече температура има въздушната маса, толкова повече температура тя може да задържи повече водни пари, така че относителната му влажност може да бъде по-висока.

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 си представим колко близо е една въздушна маса до нейното насищане, следователно дните, в които чуваме, че относителната влажност е 100%, ни казват, че въздушната маса вече не е може да съхранява повече водни пари и от там, всяко допълнително добавяне на вода към въздушната маса ще образува водни капчици (известни като роса) или ледени кристали, в зависимост от условията на околната среда. Обикновено това се случва, когато температурата на въздуха е доста ниска и затова не може да задържи повече водни пари. С повишаването на температурата на въздуха той е в състояние да задържа повече водни пари, без да се насища и затова не образува водни капчици.

Например, в крайбрежните места през лятото има висока влажност и „лепкава” топлина поради факта, че капките на вълните във ветровити дни остават във въздуха. Въпреки това, поради високите си температури, не може да образува капки вода или да се насити, тъй като въздухът може да съхранява много водни пари. Това е причината, поради която през лятото не се образува роса.

Как можем да накараме една въздушна маса да се насити?

За да разберем това по правилен начин, трябва да мислим, когато издишваме водната пара от устата си през зимните нощи. Въздухът, който издишваме, когато дишаме, има определена температура и съдържание на водни пари. Когато обаче напусне устата ни и влезе в контакт със студения въздух навън, температурата му рязко спада. Поради охлаждането си въздушната маса губи способността да съдържа пари, лесно достигащо насищане. Тогава водните пари се кондензират и образуват мъгла.

Отново подчертавам, че това е същият механизъм, чрез който в студените зимни нощи се образува росата, която мокри нашите превозни средства. Следователно температурата, до която маса въздух трябва да се охлади, за да се получи конденз, без да се променя съдържанието на парите, се нарича температура на оросяване или точка на оросяване.

Защо прозорците на автомобила се замъгляват и как да го премахнем?

За да разрешим този проблем, който може да ни се случи през зимата, особено през нощта и в дъждовни дни, трябва да помислим за насищане на въздуха. Когато се качим в колата и дойдем от улицата, съдържанието на водни пари в превозното средство започва да расте, докато дишаме и поради ниската си температура, то се насища много бързо (относителната му влажност достига 100%). Когато въздухът в колата се насити, това води до замъгляване на прозорците защото въздухът вече не може да задържа повече водни пари и въпреки това ние продължаваме да дишаме и издишваме повече водни пари. Ето защо въздухът се насища и целият излишък се трансформира в течна вода.

Това се случва, защото поддържаме постоянна температура на въздуха, но сме добавили много водни пари. Как можем да разрешим това и да не причиним инцидент поради ниската видимост на замъгленото стъкло? Трябва да използваме отоплението. Използвайки нагряването и насочвайки го към кристалите, ще повишим температурата на въздуха, което ще го направи в състояние да съхранява повече водни пари, без да се насища. По този начин замъглените прозорци ще изчезнат и ще можем да шофираме добре, без допълнителен риск.

Как измервате влажността и изпарението?

Влажността обикновено се измерва с инструмент, наречен психрометър. Това се състои от два равни термометра, единият от които, наречен „сух термометър“, просто се използва за получаване на температурата на въздуха. Другият, наречен „мокър термометър“, има резервоара, покрит с мрежа, навлажнена с помощта на фитил, който го поставя в контакт с резервоар с вода. Операцията е много проста: водата, която накисва мрежата, се изпарява и за това отнема топлината от въздуха, който я заобикаля, чиято температура започва да спада. В зависимост от температурата и първоначалното съдържание на пари във въздушната маса, количеството изпарена вода ще бъде по-голямо или по-малко и в същата степен ще има по-голям или по-малък спад на температурата на мокрия термометър. Въз основа на тези две стойности относителната влажност се изчислява с помощта на математическа формула, която ги свързва. За по-голямо удобство, термометърът е снабден с таблици с двойно влизане, които директно дават стойността на относителната влажност от температурите на двата термометра, без да се налага да извършва каквито и да е 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.