Tầm quan trọng của độ ẩm trong khí tượng

Độ ẩm là một biến khí tượng khá quan trọng vì hơi nước luôn có trong không khí của chúng ta. Bất kể nhiệt độ của không khí chúng ta hít thở là bao nhiêu, nó hầu như luôn luôn có một số hơi nước. Chúng ta đã quen với việc nhìn thấy độ ẩm đặc biệt là vào những ngày mùa đông lạnh giá nhất.

Nước là một trong những thành phần chính của khí quyển và có thể được tìm thấy ở cả ba trạng thái (khí, lỏng và rắn). Trong bài viết này, tôi sẽ giải thích mọi thứ bạn cần biết về độ ẩm như một biến khí tượng và nó dùng để làm gì. Bạn có muốn biết thêm về nó?

Độ ẩm là gì? Các loại độ ẩm

Độ ẩm là lượng hơi nước trong không khí. Lượng này không cố định, nhưng sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, chẳng hạn như gần đây trời có mưa không, nếu chúng ta ở gần biển, nếu có thực vật, v.v. Nó cũng phụ thuộc vào nhiệt độ của không khí. Đó là, khi không khí giảm nhiệt độ, nó có khả năng giữ ít hơi nước hơn và đó là lý do tại sao sương mù xuất hiện khi chúng ta hít thở, hoặc sương vào ban đêm. Không khí trở nên bão hòa với hơi nước và không có khả năng giữ được nhiều nên nước lại trở thành chất lỏng.

Người ta tò mò muốn biết làm thế nào mà không khí sa mạc có khả năng giữ độ ẩm nhiều hơn không khí vùng cực, bởi vì không khí nóng không bão hòa nhanh với hơi nước và có khả năng chứa nhiều hơn, mà không trở thành nước lỏng.

Có một số cách để tham khảo độ ẩm trong khí quyển:

• Độ ẩm tuyệt đối: khối lượng của hơi nước, tính bằng gam, chứa trong 1m3 không khí khô.
• Độ ẩm cụ thể: khối lượng của hơi nước, tính bằng gam, chứa trong 1 kg không khí.
• Rkhu trộn: khối lượng của hơi nước, tính bằng gam, trong 1 kg không khí khô.

Tuy nhiên, thước đo độ ẩm được sử dụng rộng rãi nhất được gọi là RH, được biểu thị bằng phần trăm (%). Nó thu được là kết quả của phép chia giữa hàm lượng hơi của khối khí và khả năng lưu trữ tối đa của nó và nhân nó với 100. Đó là điều tôi đã nhận xét trước đây, một khối khí càng có nhiều nhiệt độ thì nó càng có khả năng giữ được nhiều nhiệt độ hơn. nhiều hơi nước hơn, do đó độ ẩm tương đối của nó có thể cao hơn.

Khi nào một khối khí bão hòa?

Khả năng giữ hơi nước tối đa được gọi là áp suất hơi bão hòa. Giá trị này cho biết lượng hơi nước tối đa mà một khối khí có thể chứa trước khi chuyển thành nước lỏng.

Nhờ độ ẩm tương đối, chúng ta có thể biết được khối lượng không khí gần đạt đến độ bão hòa như thế nào, do đó, những ngày mà chúng ta nghe thấy rằng độ ẩm tương đối là 100% cho chúng ta biết rằng khối lượng không khí không còn nữa. có thể lưu trữ nhiều hơi nước hơn và từ đó, bất kỳ sự bổ sung nước nào nữa vào khối không khí sẽ tạo thành các giọt nước (được gọi là sương) hoặc các tinh thể băng, tùy thuộc vào điều kiện môi trường. Thông thường, điều này xảy ra khi nhiệt độ không khí khá thấp và đó là lý do tại sao nó không thể giữ thêm hơi nước. Khi nhiệt độ của không khí tăng lên, nó có khả năng giữ nhiều hơi nước hơn mà không bị bão hòa và đó là lý do tại sao nó không hình thành các giọt nước.

Ví dụ, ở những nơi ven biển, vào mùa hè, có độ ẩm cao và nhiệt “dính” do những giọt sóng vào những ngày có gió vẫn còn trong không khí. Tuy nhiên, do nhiệt độ cao, không thể tạo thành giọt nước hoặc trở nên bão hòa, vì không khí có thể tích trữ nhiều hơi nước. Đó là lý do tại sao sương không hình thành vào mùa hè.

Làm thế nào chúng ta có thể làm cho một khối không khí bão hòa?

Để hiểu điều này một cách chính xác, chúng ta phải nghĩ khi thở ra hơi nước từ miệng trong những đêm mùa đông. Không khí mà chúng ta thở ra khi hít thở có nhiệt độ và hàm lượng hơi nước nhất định. Tuy nhiên, khi nó rời khỏi miệng của chúng ta và tiếp xúc với không khí lạnh bên ngoài, nhiệt độ của nó sẽ giảm mạnh. Do làm mát, khối không khí mất khả năng chứa hơi, dễ dàng đạt đến độ bão hòa. Sau đó hơi nước ngưng tụ và tạo thành sương mù.

Một lần nữa, tôi nhấn mạnh rằng đây là cơ chế tương tự mà sương đọng trên phương tiện của chúng ta được hình thành vào những đêm mùa đông lạnh giá. Do đó, nhiệt độ mà khối lượng không khí phải được làm lạnh để tạo ra sự ngưng tụ, mà không làm thay đổi hàm lượng hơi của nó, được gọi là điểm sương hoặc điểm sương.

Tại sao cửa sổ ô tô bị sương mù và chúng ta làm thế nào để loại bỏ nó?

Để giải quyết vấn đề có thể xảy ra với chúng ta vào mùa đông, đặc biệt là vào ban đêm và những ngày mưa, chúng ta phải nghĩ đến độ bão hòa không khí. Khi chúng ta lên xe và đi ra đường, hàm lượng hơi nước trong xe bắt đầu tăng lên khi chúng ta hít thở và do nhiệt độ thấp, nó bão hòa rất nhanh (độ ẩm tương đối đạt 100%). Khi không khí bên trong xe trở nên bão hòa, nó làm cho cửa sổ bị sương mù bởi vì không khí không còn giữ được hơi nước nữa, nhưng chúng ta vẫn tiếp tục thở và thở ra nhiều hơi nước hơn. Đó là lý do tại sao không khí trở nên bão hòa và tất cả lượng dư được chuyển thành nước lỏng.

Điều này xảy ra bởi vì chúng tôi đã giữ nhiệt độ không khí không đổi, nhưng chúng tôi đã thêm rất nhiều hơi nước. Làm thế nào chúng ta có thể giải quyết điều này và không gây ra tai nạn do khả năng hiển thị của kính mờ? Chúng tôi phải sử dụng hệ thống sưởi. Sử dụng hệ thống sưởi và hướng nó đến các tinh thể, Chúng tôi sẽ tăng nhiệt độ của không khí, giúp nó có thể lưu trữ nhiều hơi nước hơn mà không bị bão hòa. Bằng cách này, các cửa sổ sương mù sẽ biến mất và chúng tôi có thể lái xe tốt mà không gặp bất kỳ rủi ro nào.

Làm thế nào để bạn đo độ ẩm và bay hơi?

Độ ẩm thường được đo bằng một dụng cụ gọi là psychrometer. Điều này bao gồm hai nhiệt kế bằng nhau, một trong số đó, được gọi là "nhiệt kế khô", đơn giản được sử dụng để đo nhiệt độ của không khí. Loại còn lại, được gọi là "nhiệt kế ướt", có bình chứa được phủ bằng một miếng vải được làm ẩm bằng bấc để nó tiếp xúc với bình chứa nước. Hoạt động rất đơn giản: nước thấm vào mạng bay hơi và để làm điều này, nó lấy nhiệt từ không khí xung quanh nó, nhiệt độ của nó bắt đầu giảm xuống. Tùy thuộc vào nhiệt độ và hàm lượng hơi ban đầu của khối khí, lượng nước bay hơi sẽ lớn hơn hoặc ít hơn và trong cùng một mức độ sẽ có sự giảm nhiệt độ của nhiệt kế ướt nhiều hơn hoặc ít hơn. Dựa trên hai giá trị này, độ ẩm tương đối được tính bằng công thức toán học liên quan đến chúng. Để thuận tiện hơn, nhiệt kế được cung cấp với bảng nhập kép trực tiếp cung cấp giá trị độ ẩm tương đối từ nhiệt độ của hai nhiệt kế mà không cần phải thực hiện bất kỳ phép tính nào.

Có một dụng cụ khác, chính xác hơn thiết bị trước đó, được gọi là aspyropsychrometer, trong đó một động cơ nhỏ đảm bảo rằng nhiệt kế được thông gió liên tục.

Như bạn thấy, khi nói đến khí tượng và khoa học khí hậu, độ ẩm là khá quan trọng.