Определение влажности воздуха психрометрическим методом
РаботаИнженерные
Калькулятор определяет влажности воздуха психрометрическим методом — по разнице между показаниями сухого и смоченного термометра
В воздухе, как известно, находится водяной пар, который может составлять от 0% до 4% от объема воздуха.
Есть так называемая граница насыщения, то есть максимальное количество водяного пара, который может содержаться в воздухе при данной температуре. Чем выше температура, тем выше поглощающая способность воздуха.
Важной характеристикой водяного пара, содержащегося в воздухе является его давление (упругость).
Давление (упругость) насыщения — это максимально возможное давление водяного пара при заданной температуре.
Существует таблица, описывающая зависимость давления насыщения от температуры
Насыщающая упругость водяного пара над поверхностью воды при различных температурах, гПа.
Основным методом измерения влажности воздуха при положительной температуре является психрометрический. Определение влажности осуществляется по показаниям двух термометров с точностью 0.1 градус Цельсия. Один термометр (сухой) измеряет температуру воздуха, а второй термометр (смоченный) обертывают смоченной тканью, таким образом он показывает свою собственную температуру, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности. Чем меньше водяного пара в воздухе, тем сильнее испарение с поверхности смоченного термометра, и тем ниже его показания.
Собственно, такая система из двух термометров и называется психрометр.
Из разницы показаний температур определяется текущее давление водяного пара в воздухе по формуле
,
где — давление насыщения при температуре смоченного термометра,
— постоянная психрометра, принимаемая равной 0.0007947,
— атмосферное давление, принимается равным 1000 гПа
— показания сухого термометра
— показания смоченного термометра
И наконец, относительная влажность воздуха — это соотношение текущего давления к давлению насыщения при данной температуре воздуха
Определение влажности воздуха психрометрическим методом
Cухой термометрПоказания сухого термометра (градусы Цельсия)
Смоченный термометрПоказания смоченного термометра (градусы Цельсия)
Точность вычисленияЗнаков после запятой: 4
Максимальное давление водяного пара в воздухе (при температуре сухого термометра)
Максимальное давление водяного пара над поверхностью воды (при температуре смоченного термометра)
Давление водяного пара, содержащегося в воздухе
Относительная влажность воздуха (%)
Остается только добавить, что в пустынях относительная влажность воздуха 50% и ниже, а в тропиках — 85% и выше.
Ссылка скопирована в буфер обмена
Похожие калькуляторы
- • Абсолютная влажность воздуха и относительная влажность воздуха
- • Определение точки росы
- • Расчет параметров бытового увлажнителя воздуха
- • Эффективная температура
- • Тепловой индекс (Heat Index)
- • Раздел: Инженерные ( 101 калькуляторов )
влажность влажность воздуха Инженерные относительная влажность воздуха психрометр психрометрическая таблица психрометрический метод температура Физика
PLANETCALC, Определение влажности воздуха психрометрическим методомTimur2020-11-03 14:19:27
‘; return ret; } }Что такое влажность воздуха? Как правильно измерять влажность? Давление водяного пара. Таблицы и примеры расчета
Измерение влажности
Здесь и далее мы будем говорить о влажности воздуха и газов. В отличие от температуры, с определением и физическим пониманием влажности проблем нет. Это количество воды, содержащееся в единице объёма воздуха. Но мы столкнулись в своей работе с тем, что люди, занимающиеся профессионально измерениями не чувствуют этот физический параметр и соответственно не могут провести элементарные расчёты и объяснить многие явления связанные с влажностью. Связано это во многом с тем, что в отличие от температуры мы не ощущаем влажность так явно (См. статью: Что такое температура? Как правильно измерять температуру? Что выбрать: термосопротивление или термопару? Советы по применению.). Представьте, что вы вышли зимним утром из дома. Какая температура на улице, вы сможете сказать с точностью 3…5⁰С, а вот вопрос, какая сейчас относительная влажность, поставит вас в тупик. В то же время влажность воздуха является очень важным параметром, непосредственно влияющим на самочувствие и работоспособность человека. Очень важно знать и поддерживать определённую влажность во многих отраслях промышленности и сельском хозяйстве.
Что такое влажность воздуха
Существуют несколько единиц измерения относительной влажности воздуха.
1. Абсолютная влажность — это количество воды в единице объёма воздуха, А(г/м3).
2. Для определения второй единицы измерения нужно внимательно посмотреть на рисунок, отображающий движение молекул воды в закрытом сосуде, залитом до определённого уровня водой. Через некоторое время в этом сосуде два процесса: испарения и конденсации молекул воды выровняются и мы получим насыщенный водяной пар, который создаёт давление на стенки сосуда равное давлению насыщенного водяного пара, Ps(Ра). В воздухе всегда присутствуют молекулы воды, но их концентрация ниже, чем над водной поверхностью. Они так же, как и другие молекулы воздуха создают давление. Это давление, создаваемое именно молекулами воды, называется парциальным давлением водяного пара, P(Па). Отношение парциального давления водяного пара к насыщенному давлению водяного пара, выраженное в процентах называется относительной влажностью воздуха:
Из определения вытекает, что над поверхностью воды относительная влажность воздуха равна 100 %. И обратно, при 100%-ой влажности воздуха наблюдается конденсация влаги. Давление насыщенного водяного пара растёт при увеличении температуры. Если в изолированном помещении со 100%-ой влажностью повысить температуру, то относительная влажность резко снизится.
3. Из второй единицы измерения следует третья. Если в замкнутом объёме с определённой влажностью уменьшать температуру, то будет увеличиваться относительная влажность воздуха. При определённой температуре относительная влажность станет равной 100 %. Эта температура называется температурой точки росы. Для отрицательных температур существует своя точка росы — точка инея. Само определение подсказывает один из способов определения влажности воздуха в некотором объёме. Нужно медленно охлаждать какой-то предмет, контролируя его температуру. Температура, при которой на предмете возникнет водяная плёнка сконденсировавшихся молекул воды, будет равна температуре точки росы в данном объёме.
Ниже приведены выражения для расчёта давления насыщенного водяного пара над поверхностью воды Psw и льда Psi в зависимости от температуры:
Значения давления насыщенного пара над поверхностью воды (Рsw) и льда (Рsi)
Таблица 1.
Т,°C |
psw, Па |
psi, Па |
Т,°C |
psw, Па |
psi, Па |
Т,°C |
psw, Па |
psi,Па |
-50 |
6,453 |
3,924 |
-33 |
38,38 |
27,65 |
-16 |
176,37 |
150,58 |
-49 |
7,225 |
4,438 |
-32 |
42,26 |
30,76 |
-15 |
191,59 |
165,22 |
-48 |
8,082 |
5,013 |
-31 |
46,50 |
34,18 |
-14 |
207,98 |
181,14 |
-47 |
9,030 |
5,657 |
-30 |
51,11 |
37,94 |
-13 |
225,61 |
198,45 |
-46 |
10,08 |
6,38 |
-29 |
56,13 |
42,09 |
-12 |
244,56 |
217,27 |
-45 |
11,24 |
7,18 |
-28 |
61,59 |
46,65 |
-11 |
264,93 |
237,71 |
-44 |
12,52 |
8,08 |
-27 |
67,53 |
51,66 |
-10 |
286,79 |
259,89 |
-43 |
13,93 |
9,08 |
-26 |
73,97 |
57,16 |
-9 |
310,25 |
283,94 |
-42 |
15,48 |
10,19 |
-25 |
80,97 |
63,20 |
-8 |
335,41 |
310,02 |
-41 |
17,19 |
11,43 |
-24 |
88,56 |
69,81 |
-7 |
362,37 |
338,26 |
-40 |
19,07 |
12,81 |
-23 |
96,78 |
77,06 |
-6 |
391,25 |
368,84 |
-39 |
21,13 |
14,34 |
-22 |
105,69 |
85,00 |
-5 |
422,15 |
401,92 |
-38 |
23,40 |
16,03 |
-21 |
115,32 |
93,67 |
-4 |
455,21 |
437,68 |
-37 |
25,88 |
17,91 |
-20 |
125,74 |
103,16 |
-3 |
490,55 |
|
-36 |
28,60 |
19,99 |
-19 |
136,99 |
113,52 |
-2 |
528,31 |
518,05 |
-35 |
31,57 |
22,30 |
-18 |
149,14 |
124,82 |
-1 |
568,62 |
563,09 |
-34 |
34,83 |
24,84 |
-17 |
162,24 |
137,15 |
0 |
611,65 |
611,66 |
Значения давления насыщенного пара над плоской поверхностью воды (Рsw)
Таблица 2.
Т, °C |
psw, Па |
Т, °C |
psw, Па |
Т, °C |
psw, Па |
Т, °C |
psw, Па |
0 |
611,65 |
26 |
3364,5 |
52 |
13629,5 |
78 |
43684,4 |
1 |
657,5 |
27 |
3568,7 |
53 |
14310,3 |
79 |
45507,1 |
2 |
706,4 |
28 |
3783,7 |
54 |
15020,0 |
80 |
47393,4 |
3 |
758,5 |
29 |
4009,8 |
55 |
15759,6 |
81 |
49344,8 |
4 |
814,0 |
30 |
4247,6 |
56 |
16530,0 |
82 |
51363,3 |
5 |
873,1 |
31 |
4497,5 |
57 |
17332,4 |
83 |
53450,5 |
6 |
935,9 |
32 |
4760,1 |
58 |
18167,8 |
84 |
55608,3 |
7 |
1002,6 |
33 |
5036,0 |
59 |
19037,3 |
85 |
57838,6 |
8 |
1073,5 |
34 |
5325,6 |
60 |
19942,0 |
86 |
60143,3 |
9 |
1148,8 |
35 |
5629,5 |
61 |
20883,1 |
87 |
62524,2 |
10 |
1228,7 |
36 |
5948,3 |
62 |
21861,6 |
88 |
64983,4 |
11 |
1313,5 |
37 |
6282,6 |
63 |
22878,9 |
89 |
67522,9 |
12 |
1403,4 |
38 |
6633,1 |
64 |
23936,1 |
90 |
70144,7 |
13 |
1498,7 |
39 |
7000,4 |
65 |
25034,6 |
91 |
72850,8 |
14 |
1599,6 |
40 |
7385,1 |
66 |
26175,4 |
92 |
75643,4 |
15 |
1706,4 |
41 |
7787,9 |
67 |
27360,1 |
93 |
78524,6 |
16 |
1819,4 |
42 |
8209,5 |
68 |
28589,9 |
94 |
81496,5 |
17 |
1939,0 |
43 |
8650,7 |
69 |
29866,2 |
95 |
84561,4 |
18 |
2065,4 |
44 |
9112,1 |
70 |
31190,3 |
96 |
87721,5 |
19 |
2198,9 |
45 |
9594,6 |
71 |
32563,8 |
97 |
90979,0 |
20 |
2340,0 |
46 |
10098,9 |
72 |
33988,0 |
98 |
94336,4 |
21 |
2488,9 |
47 |
10625,8 |
73 |
35464,5 |
99 |
97795,8 |
22 |
2646,0 |
48 |
11176,2 |
74 |
36994,7 |
100 |
101359,8 |
23 |
2811,7 |
49 |
11750,9 |
75 |
38580,2 |
|
|
24 |
2986,4 |
50 |
12350,7 |
76 |
40222,5 |
|
|
25 |
3170,6 |
51 |
12976,6 |
77 |
41923,4 |
|
|
Относительная влажность при отрицательной температуре Ψi
поправочный коэффициент k = psw / psi.
Значения поправочного коэффициента «k» при различной температуре:
Таблица 3.
Т,⁰С |
0 |
-10 |
-20 |
-30 |
-40 |
0 |
1 |
1,104 |
1,219 |
1,347 |
1,489 |
-1 |
1,01 |
1,115 |
1,231 |
1,361 |
1,504 |
-2 |
1,02 |
1,126 |
1,243 |
1,374 |
1,519 |
-3 |
-1,03 |
1,137 |
1,256 |
1,388 |
1,534 |
-4 |
1,04 |
1,148 |
1,269 |
1,402 |
1,549 |
-5 |
1,05 |
1,16 |
1,281 |
1,416 |
1,565 |
-6 |
1,061 |
1,171 |
1,294 |
1,43 |
1,58 |
-7 |
1,071 |
1,183 |
1,307 |
1,445 |
1,596 |
-8 |
1,082 |
1,195 |
1,32 |
1,459 |
1,612 |
-9 |
1,093 |
1,207 |
1,334 |
1,474 |
1,628 |
Значения абсолютной влажности газа с относительной влажностью по воде 100% при различной температуре
Таблица 4.
Примеры расчёта относительной влажности и точки росы
Пример 1.
Задача. Относительная влажность воздуха при температуре 20⁰С составляет 55%. Определить точку росы воздуха.
Решение. Из Таблицы 2. давление насыщенного водяного пара при температуре 20⁰С равно 2340 Па. Определяем парциальное давление водяного пара в воздухе:
p = ps (Ψ/100) = 2340 x 55 / 100 = 1287 Па
Из Таблицы 2.находим температуру: 10,5⁰С.
Пример 1.
Задача. Параметры воздуха снаружи: Т = -10⁰С, Ψ=100%; в помещении: Т = 20⁰С. Чему равна отн. влажность в помещении?
Решение. Из Таблицы 2. находим значение давления насыщенного водяного пара Рsн при температуре -10⁰С. Это давление равно парциальному давлению водяного пара в помещении. Из Таблицы 2. находим, чему равно давление насыщенного водяного пара Psп при 20⁰С в помещении.
Ψп = Рsн / Psп х 100%
Ψп = 286/ 2340 х 100 % = 12,2%
Сенсоры для измерения влажности воздуха
Для определения влажности воздуха существуют как прямые, так и косвенные методы. Из прямых можно привести метод определения температуры точки росы по конденсации на зеркале. Это очень точный метод, позволяющий измерять малые значения влажности. Однако сами приборы — достаточно дорогие. Метод требует времени и неприспособлен для контроля быстрых процессов. В основном его используют в лабораториях для определения влажности сухих газов.
Существует также спектрометрический метод прямого подсчёта молекул воды в воздухе. Но он также не подходит для промышленного применения. Наиболее популярным методом измерения является психрометрический, по разнице показаний сухого и влажного термометров. Но этот метод требует чётко задаваемой постоянной скорости обдува влажного термометра. Большинство же психрометров просто крепятся на стене и верить им, конечно же, нельзя. И из-за неконтролируемой скорости обдува и из-за недостоверного измерения температуры воздуха.
Беда в том, что люди привыкли к этим приборам и ссылаются на их показания, как единственно верные.
Для производства электронных датчиков и измерителей относительной влажности чаще всего используют емкостные полимерные чувствительные элементы. Данные сенсоры представляют собой подложку с нанесённым нижним металлическим слоем, слой полимера, легко адсорбирующего влагу, верхний пористый слой металлизации. При изменении влажности меняется как толщина полимера, так и его диэлектрические параметры, что приводит к изменению ёмкости сенсора. В последнее время внимание к этим сенсорам сильно выросло, так как появилась возможность создания датчиков с цифровым выходом с уже откалиброванным выходным сигналом.
Особенности применения измерителей влажности воздуха с емкостным чувствительным элементом
К сожалению, емкостные чувствительные элементы реагируют не только на влажность, но и на большинство неинертных газов, что приводит к дополнительной погрешности, а часто и к полной деградации сенсора. При длительном нахождении сенсора при высокой влажности его необходимо просушить при повышенной температуре по методике, предоставляемой изготовителем. Полимер не может работать при высокой температуре, ограничивая диапазон использования измерителя. Нельзя допускать конденсации влаги на чувствительном элементе, так как это приведёт к коррозии тонкоплёночной структуры сенсора. Сенсор необходимо защищать от воздействия солнечных лучей, касания руками, различных загрязнений. Именно сенсор влажности определяет технические параметры и срок службы измерителя влажности. Поэтому так важно, чтобы сенсоры были взаимозаменяемы. Именно поэтому межповерочный интервал для измерителей влажности равен всего 1-му году. Лучшее значение абсолютной погрешности для измерителя влажности промышленного применения на сегодня, это — ±2,0%.
Необходимо помнить, что относительная влажность воздуха по определению очень сильно зависит от температуры. Колебания температуры воздуха по объёму помещения в ±1⁰С могут приводить к колебаниям относительной влажности в ±5% и более. Если зимой ваш электронный гигрометр показывает отн. влажность в 7%, а психрометр – 30%, то это отнюдь не означает, что гигрометр сломался. Так и есть. Просто снимите со стены психрометр и положите подальше в шкаф.
Директор НПК «Рэлсиб» Игорь Ландочкин
Измерение влажности по температуре сухого и влажного термометров
Влажность воздуха можно оценить путем измерения
- температуры сухого термометра и
- температуры влажного термометра
температуры сухого термометра — T дб — банка можно измерить простым термометром, как показано выше.
Температура по мокрому термометру — T wb — можно измерить стандартным термометром с мокрой одеждой из хлопка или подобного материала вокруг термометра. Обратите внимание, что непрерывный поток воздуха вокруг термометра важен для испарения воды с мокрой одежды и достижения правильной температуры смоченного термометра.
Достаточная циркуляция воздуха может быть обеспечена с помощью термометра или подобного приспособления.
Относительную влажность можно определить по таблицам ниже или, альтернативно, по психрометрической диаграмме или диаграмме Молье.
Пример — состояние воздуха на диаграмме Молье
Если температура воздуха по сухому термометру составляет 19 o C , а температура по перепончатому термометру составляет 12 o C , то состояние воздуха может быть визуализируется на диаграмме Молье, как показано ниже.
- относительная влажность примерно 42%
- относительная влажность примерно 0,0057 кг вода /кг сухой_воздух
Относительная влажность – температура в градусах Цельсия
Можно использовать приведенную ниже таблицу для оценки относительной влажности воздуха, если известны температуры сухого и влажного термометров.
Относительная влажность — RH ( %) | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
T db — T wb ( o C ) | Температура по сухому термометру — 9 0015 T дб ( или C ) | |||||||
15 | 18 | 20 | 22 | 25 | 27 | 30 | 33 | |
1 | 90 | 91 | 91 | 92 | 92 | 92 | 93 | 93 |
2 | 80 | 82 | 83 | 84 901 24 | 85 | 85 | 86 | 87 |
3 | 71 | 73 | 9012 3 7576 | 77 | 78 | 79 | 80 | |
4 | 62 | 65 | 67 | 68 | 70 | 71 | 73 | 74 |
5 | 53 | 57 | 59 | 61 | 64 | 65 | 67 | 69 |
6 | 44 | 49 | 5 2 | 54 | 57 | 59 | 61 | 63 |
7 | 36 | 42 | 45 | 47 | 51 | 53 | 55 | 58 |
8 | 28 | 34 | 38 | 41 | 45 | 47 | 50 | 53 |
9 | 21 | 27 | 31 9012 4 | 34 | 39 | 41 | 45 | 48 |
10 | 13 | 20 9 0124 | 25 | 28 | 33 | 36 | 40 | 43 |
Загрузите и распечатайте График зависимости относительной влажности воздуха от температуры по сухому и влажному термометру
Пример — относительная влажность
Если температура воздуха по сухому термометру равна 18 o C и Интернет температура лампы 12 o C — тогда разница между ними 6 o C . Используя приведенную выше таблицу
- , относительная влажность составляет приблизительно 49%
Пример – состояние воздуха на психрометрической диаграмме
Состояние воздуха при температуре по сухому термометру 75 o F и температуре по влажному термометру 62,5 o F можно визуализировать в психрометрическая диаграмма, как указано ниже.
- относительная влажность примерно 50%
- относительная влажность примерно 65 зерен h3o /lb dry_air
Относительная влажность – температура в градусах Фаренгейта
Приведенную ниже таблицу можно использовать для оценки относительной влажности воздуха, если известны температуры сухого и влажного термометров.
Относительная влажность — RH ( % ) | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
T db 9 0018 — T wb ( o F ) | Температура по сухому термометру — Т дб ( или F ) | |||||||
60 | 64 | 68 | 72 | 76 | 80 | 84 | 88 | |
1 | 94 | 95 | 95 | 95 | 9 0123 9696 | 96 | 96 | |
2 | 90 | 90 | 90 | 91 | 91 | 92 | 92 | 92 |
3 | 84 | 85 | 85 | 86 | 87 | 88 | 88 | 89 |
4 | 78 | 80 | 81 | 82 | 83 9012 4 | 84 | 84 | 85 |
5 | 73 | 75 | 76 | 78 90 124 | 79 | 80 | 80 | 81 |
6 | 68 | 70 | 72 | 73 | 75 | 76 | 77 901 24 | 78 |
7 | 63 | 66 | 67 | 69 | 71 | 9012 3 7273 | 74 | |
8 | 58 | 61 | 63 | 65 | 67 | 68 | 70 | 71 |
9 | 54 | 57 | 59 | 61 | 63 | 65 | 66 | 901 23 68|
10 | 49 | 52 | 55 | 57 | 59 | 61 | 63 | 64 |
Загрузите и распечатайте график относительной влажности воздуха в зависимости от температуры сухого и влажного термометра
Обсуждение влажности
90 002 Луисвилл, Кентукки,Бюро прогнозов погоды
ВОДЯНОЙ ПАР:
Вода — уникальное вещество. Он может быть жидким, твердым (лед) и газообразным (водяной пар). Основным способом увеличения количества водяного пара в атмосфере является испарение. Жидкая вода испаряется из океанов, озер, рек, растений, земли и выпавшего дождя. В воздухе может присутствовать много или мало водяного пара. Затем ветры в атмосфере переносят водяной пар из одного места в другое. Основным источником водяного пара в Кентукки является Мексиканский залив. Большая часть водяного пара в атмосфере содержится в пределах первых 10 000 футов или около того над поверхностью земли. Водяной пар также называют влагой.
АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ:Абсолютная влажность (выраженная в граммах водяного пара на кубический метр объема воздуха) является мерой фактического количества водяного пара (влажности) в воздухе, независимо от температуры воздуха. Чем выше количество водяного пара, тем выше абсолютная влажность. Например, максимум около 30 граммов водяного пара может находиться в кубическом метре объема воздуха с температурой в середине 80-х. УДЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ относится к весу (количеству) водяного пара, содержащемуся в единице веса (количества) воздуха (выражается в граммах водяного пара на килограмм воздуха). Абсолютная и удельная влажность очень похожи по своему понятию.
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ:Относительная влажность (RH) (выраженная в процентах) также измеряет водяной пар, но ОТНОСИТЕЛЬНО к температуре воздуха. Другими словами, это мера фактического количества водяного пара в воздухе по сравнению с общим количеством пара, которое может существовать в воздухе при его текущей температуре. Теплый воздух может содержать больше водяного пара (влажности), чем холодный воздух, поэтому при одинаковом количестве абсолютной/удельной влажности воздух будет иметь ВЫСОКУЮ относительную влажность, если воздух холоднее, и НИЗКУЮ относительную влажность, если воздух теплее. То, что мы «чувствуем» снаружи, — это фактическое количество влаги (абсолютная влажность) в воздухе.
ТОЧКА РОСЫ:Метеорологи обычно рассматривают температуру «точки росы» (вместо абсолютной влажности, но по аналогии с ней) для оценки влажности, особенно весной и летом. Температура точки росы, которая обеспечивает меру фактического количества водяного пара в воздухе, представляет собой температуру, до которой воздух должен быть охлажден, чтобы он стал насыщенным. Хотя погодные условия воздействуют на людей по-разному, в целом весной и летом температуры точки росы у поверхности 50°С обычно комфортны для большинства людей, 60°С несколько некомфортны (влажно), а 70°С довольно некомфортны (очень влажно). В долине Огайо (включая Кентукки) обычные точки росы летом колеблются от середины 60-х до середины 70-х годов. Были зарегистрированы точки росы до 80 или ниже 80, что очень угнетающе, но, к счастью, относительно редко. В то время как точка росы дает быстрое представление о содержании влаги в воздухе, относительная влажность этого не дает, поскольку влажность зависит от температуры воздуха. Другими словами, относительную влажность нельзя определить, зная только точку росы, необходимо знать и фактическую температуру воздуха. Если воздух полностью насыщен на определенном уровне (например, на поверхности), то температура точки росы совпадает с фактической температурой воздуха, а относительная влажность составляет 100 процентов.
СВЯЗЬ ТОЧКИ РОСЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ С ОБЛАКАМИ И ОСАДКАМИ:Если относительная влажность составляет 100 процентов (т. е. температура точки росы и фактическая температура воздуха одинаковы), это НЕ обязательно означает, что выпадут осадки. Это просто означает, что максимальное количество влаги находится в воздухе при определенной температуре воздуха. Насыщение может привести к туману (на поверхности) и облакам наверху (которые состоят из крошечных капелек воды, взвешенных в воздухе). Однако для образования осадков воздух должен подниматься с достаточной скоростью, чтобы усилить конденсацию водяного пара в жидкие капли воды или кристаллы льда (в зависимости от температуры воздуха) и способствовать росту водяных капель, переохлажденных капель и/или льда. кристаллы в облаках. Капли растут в результате процесса, называемого «столкновение-слияние», при котором капли разного размера сталкиваются и сливаются (сливаются). Процессы кристаллизации льда (включая осаждение и агрегацию) также важны для роста частиц. Во время грозы также может образовываться град. Как только взвешенные частицы осадков вырастают до достаточного размера, воздух больше не может выдерживать их вес, и осадки выпадают из облаков. Во влажном климате грозы часто вызывают более сильные дожди, чем обычные зимние дожди, поскольку содержание влаги в воздухе обычно выше весной и летом и поскольку воздух обычно поднимается гораздо быстрее во время развивающихся гроз, чем в обычных зимних системах. «Микрофизика облаков» — это изучение образования и роста капель и кристаллов льда в облаках и их связи с осадками.
ОСАДОЧНАЯ ВОДА:Метеорологов интересует не только точка росы или абсолютная влажность на поверхности, но и наверху. Осаждаемая вода (PW) — это мера общего количества водяного пара, содержащегося в небольшом вертикальном столбе, простирающемся от поверхности до верхних слоев атмосферы. Однако, как упоминалось выше, большая часть влаги в атмосфере содержится примерно в пределах самых нижних 10 000 футов. Весной и летом к востоку от Скалистых гор (включая Кентукки) осадки воды составляют около 1 дюйма или выше. Значения 2 дюйма летом указывают на очень высокое содержание влаги в атмосфере, характерное для тропических воздушных масс. В целом, чем выше PW, тем выше вероятность очень сильных дождей от гроз, если они разовьются. Однако еще одним очень важным соображением является не только количество влажности окружающей среды в конкретном месте, но также количество адвекции и конвергенции влаги, которые обеспечивают дополнительную влажность в этой области. Если эти дополнительные факторы значительны, они помогают объяснить, почему общее количество осадков от гроз может превышать фактические значения PW для воздуха, в котором происходят грозы. Движение грозы, называемое распространением, также очень важно для определения фактического количества осадков в любом месте. Чем медленнее движение грозы, тем выше вероятность осадков в одном районе.
ТЕПЕРЬ ВАША ЧЕРЕДЬ. ПОЖАЛУЙСТА, ОТВЕТИТЕ НА СЛЕДУЮЩИЕ ВОПРОСЫ:ВОПРОС 1: Зимой, если температура воздуха 40 F и точка росы также 40, какой будет относительная влажность? Теперь, весной, если температура воздуха была 70, а точка росы 70, какой была бы относительная влажность? В какой ситуации будет более влажно? Что это говорит вам об относительной влажности? | Ответ на вопрос 1 |
ВОПРОС 2: Если бы температура воздуха была 95 F с точкой росы 70, относительная влажность воздуха была бы выше или ниже, чем если бы температура воздуха была 70 градусов с точкой росы 55? Какая воздушная масса будет для вас более некомфортной? | Ответ на вопрос 2 |
ВОПРОС 3: Если бы днем температура воздуха составляла 90 градусов при относительной влажности 60 процентов, было бы человеку дискомфортнее, чем если бы на улице было 75 градусов при относительной влажности 100 процентов утром ? | Ответ на вопрос 3 |
Эти примеры показывают, как относительная влажность может вводить в заблуждение. В целом, при условии, что точка росы или абсолютная влажность не меняются, относительная влажность будет самой высокой ранним утром, когда температура воздуха самая низкая, и самой низкой во второй половине дня, когда температура воздуха самая высокая .
ТЕПЛОВОЙ ИНДЕКС:Хотя точка росы является более точным показателем содержания влаги, именно относительная влажность обычно используется для определения того, насколько жарко и влажно мы ощущаем себя весной и летом на основе комбинированное воздействие температуры и влажности воздуха. Этот комбинированный эффект называется «тепловым индексом». Чем выше температура воздуха и/или выше относительная влажность, тем выше индекс тепла и тем жарче ощущается наше тело снаружи.
ИНДЕКС ОХЛАЖДЕНИЯ ВЕТРОМ:Зимой есть еще один индекс, который мы используем, чтобы определить, насколько холодны наши тела, когда мы находимся на улице. Это называется «Индекс охлаждения ветром» (также известный как «Фактор охлаждения ветром»). Этот индекс сочетает в себе влияние температуры воздуха и скорости ветра. Когда на улице холодно и дует ветер, ветер уносит тепло от наших тел быстрее, чем если бы ветер не дул. От этого нам становится холоднее. Следовательно, чем сильнее ветер зимой, тем холоднее он ощущается нами и тем ниже индекс охлаждения ветром.
ВОПРОС 4: Если бы температура на улице составляла 20 градусов при скорости ветра 20 миль в час, было бы вам «ощущение» холоднее, чем если бы температура была 5 градусов при скорости ветра 5 миль в час? | Ответ на вопрос 4 |
Высокая влажность/точка росы летом и холодный ветер зимой важны, потому что они влияют на то, как наши тела «чувствуют себя», когда мы на улице. Если индекс жары очень высок или индекс холода ветром очень низок, то мы должны принять меры безопасности, чтобы защитить наш организм от возможных воздействий погоды, включая тепловое истощение, солнечный удар и тепловой удар летом, обморожение летом.