Содержание

Атмосферная влажность

Одними поливами необходимую для растения влажность не обеспечить. Хотя бы потому, что настоящее и самое главное предназначение поливов — питание растений, причем влагой в данном случае обеспечиваются корни, тогда как надземная часть цветка сама по себе нуждается в определенной влажности.

В большинстве жилых помещений влажность воздуха значительно ниже, чем в оранжерее или на улице, и явно недостаточна для того, чтобы удовлетворить потребности растений в ней.

Атмосферная влажность в помещении зависит главным образом от системы отопления в доме. При печном отоплении комнатный воздух будет более влажным, чем при центральном водяном и особенно при паровом отоплении. Последний вид отопления нередко является причиной гибели растений, если специальные меры по повышению атмосферной влажности не применялись. Еще сильнее она снижается, если кроме батарей для обогрева используются электронагреватели. Отнюдь не способствует повышению влажности и использование ламп с вольфрамовой нитью накаливания, которые также сушат воздух.

В результате в квартирах не так уж редко наблюдается уровень относительной влажности воздуха всего в 2 % (наиболее часто встречается уровень в 20-25 %, но без применения специальных мер не выше), тогда как для растений умеренного климата наиболее желательным является показатель около 40 %, а для выходцев из тропиков и влажных субтропиков — не менее 70 % (для некоторых — до 90 %). То есть влажности воздуха не хватает подавляющему большинству традиционных овощей и практически всем плодовым культурам. Кроме того, молодые растения (только что взошедшие сеянцы или недавно укоренившиеся черенки) всегда нуждаются в большей влажности, чем взрослые экземпляры, что их нормальному развитию отнюдь не способствует. Кстати, согласно медицинским исследованиям, жить при более высокой влажности полезно и нам, людям. Поэтому так или иначе нужно позаботиться о способах ее искусственного повышения.

Этих способов существует довольно много, а какие из них использовать, зависит от того, какие культуры вы собираетесь выращивать, сколько времени можете посвящать данному вопросу и какими материальными средствами располагаете.

По материалам книги Цветковой М.В «Огород на окне и балконе»








виды, особенности, защита от коррозии

Атмосферная коррозия металлов – один из основных факторов риска при использовании металлоконструкций на открытом воздухе. Процесс начинается под действием внешних факторов и приводит к постепенному разрушению материала.

В этом материале мы расскажем о том, как формируется такой тип коррозии, в чем его опасность и какие средства используют для защиты металла.

Понятие и виды атмосферной коррозии

Появление ржавчины стимулируется микроклиматом, наблюдаемым в нижних слоях атмосферы. Материалы без дополнительной защиты постепенно начинают страдать от такой проблемы.

При этом, атмосферная коррозия не такая стремительная и губительная, как почвенная и морская. Это дает возможность использовать специальные средства для защиты от нее и продлевать длительность эксплуатаций изделий из металла.

Особенность атмосферной коррозии заключается в том, что у разных материалов и в зависимости от климата, ее протекание сильно отличается.

Есть 3 вида атмосферной коррозии:

Сухая атмосферная коррозия

В этом случае повреждение начинается и без воздействия влаги – на поверхности металла не появляется характерной деструктивной пленки из жидкости. Для протекания процесса, нужно чтобы влажность окружающей среды была меньше 60%.

По своей сути процесс – химический. Он слишком стремителен в силу образования окислительного слоя – он постепенно замедляет распространение ржавения внутрь. Аналогичный принцип используется и при пассивации металлов.

Если рассматривать течение процесса подробнее, его делят на два этапа:

  • Быстрый. Начинается при соприкосновении необработанного материала с воздухом.
  • Медленный. Постепенное протекание ржавения металла после того, как на нем появился слой окислов.

При этом ржавчина, пусть и медленно, но распространяется. Поверхность постепенно темнеет, а структура материала начинает разрушаться, теряет прочность.

Интенсивность протекания процесса будет зависеть от температуры окружающей среды. Если она высокая, скорость увеличится. Толщина пленки варьируется в зависимости от самого материала. Доказано, что дополнительным стимулятором развития процесса становится рассеивание в атмосфере агрессивных газов.

Влажная атмосферная коррозия

Такой тип коррозии стимулируется появлением слоя влаги на металле. Для России такой тип повреждений наиболее характерен. Если влажность воздуха превышает 60%, риск развития коррозийного поражения увеличивается.

Уйти от него невозможно – даже при утреннем выпадении росы влажность уже оказывается достаточной, чтобы покрыть деталь опасной пленкой.

Риск поражения также увеличивается из-за высокого уровня загрязненности воздуха, контакта с агрессивными химическими средами.

Конденсация влаги проходит по трем основным механизмам:

  • Химический. Влага начинает накапливаться, потому что коррозийные продукты начинают контактировать с влажным воздухом. Это усугубляет процесс, потому ржавые участки сильнее задерживают воду.
  • Капиллярная. Возникает в трещинах, зазорах и щелях.
  • Абсорбционная. Связана с действием одноименных сил на стальной поверхности.

Часто в развитии процесса участвуют все три механизма, но на разных этапах его появления. Итог один – материал теряет прочность и постепенно начинает разрушаться.

Мокрая атмосферная коррозия

Быстрый и опасный тип атмосферной коррозии. Начинает появляться при стопроцентной влажности воздуха, когда на металле скапливаются капли воды.

Также процесс характерен и для тех конструкций, которые постоянно помещены в воду. Если вода загрязнена, имеет повышенную кислотность или концентрацию соли, риск только увеличивается.

Как факторы влияют на появление коррозии

Когда мы рассмотрели виды атмосферной коррозии, пришло время внимательнее оценить факторы ее возникновения и развития.

На изделие их может воздействовать сразу несколько, а при усугублении влияния скорость только растет.

Среди распространенных факторов:

Повышенная влажность воздуха

Как уже было описано выше, она создает пленку разной толщины, которая начинает разрушать материал.

Главный параметр – относительная атмосферная влажность. Она начинает значительно влиять на металл, когда уровень превышает 60%.

При стопроцентной влажности, развивается мокрая коррозия, затрагивающая практически все виды материалов.

В зависимости от сплава, критический уровень влажности может меняться. Так сталь, цинк, медь и никель начинают ржаветь при показателях выше 70%. 

Техногенное загрязнение воздуха становится дополнительным фактором порчи при влажности.

Газовый состав атмосферы

Можно легко заметить, что при аналогичной влажности, уровне осадков и периодичности туманов, в разных регионах материалы ржавеют с отличной друг от друга скоростью. Причина заключается в составе атмосферы. Рассеянные в ней газы могут значительно ускорять процесс.

Наиболее опасная среди всех примесей – диоксид серы. Она дает стимулирование скорости процесса в десятки раз. Некоторые виды газов могут выступать как депассиваторы, а также отражаться на поверхности даже если она прошла обработку.

Именно по этой причине, если вы проводите установку металлоконструкции в промышленном районе с большим количеством опасных производств, нужно внимательно выбирать место. Особенно это актуально при использовании нестабильных металлов, таких, как цинк, кадмий или железо.

Также стоит отметить, что при высокой влажности этот негативный фактор только усугубляется.

Уровень содержания твердых частиц

Речь идет как про пассивные, так и про активные включения. Они влияют на электропроводность влаги, стимулируют ее накопление, выступают как депассиваторы.

К наиболее опасным соединениям относятся такие, как (Nh5)2SO4 и Na2SO4. Они могут быть рассеяны в воздухе в виде пыли и легко переносятся ветром. Именно по этой причине рядом с уже сильно проржавевшими металлическими изделиями коррозия начинает развиваться быстрее, чем в обычной обстановке.

Температура

Так как в нашей полосе наиболее распространена именно влажная или мокрая коррозия, температура играет важную роль в испарении воды. Когда столбик термометра опускается ниже, происходит медленное испарение воды, а значит, деталь ржавеет быстрее.

Также не стоит забывать и о географическом факторе. Он сочетает в себе все три описанных. В разных регионах отличается влажность, уровень осадков и другие факторы.

Кроме того, меняется состав атмосферы, наличие посторонних крупных включений и загрязнителей. Потому одинаковые по составу сплавы ржавеют с разной скоростью даже в разных районах одного города, не говоря уже о регионе.

Как протекает атмосферная коррозия?

Чтобы перейти к вопросу защиты от атмосферной коррозии, важно рассмотреть сам механизм ее протекания.

Представим металлическую заготовку и попробуем посмотреть на нее через микроскоп.

Так вы быстро увидите сформированную на поверхности тонкую пленку. Это электролит. В зависимости от того, в каких условиях хранился или использовался металл, электролит формируется из продуктов коррозии или атмосферной влаги.

При контакте с воздухом, на материале начинается развитие катодного процесса с параллельным замедлением анодного. Если атмосфера сильно загрязнена, состав электролита может меняться, на него начинают воздействовать агрессивные примеси газов и других частиц.

Когда критическая масса набирается, металл ржавеет. Процесс проникает все глубже внутрь. На финальных стадиях в листах появляются дыры, а металлические детали становятся хрупкими. Большинство механизмов защиты от действия атмосферы направлены на то, чтобы изначально не дать процессу случиться.

Как защититься от атмосферной коррозии

Защита от угрозы повреждения металла – это очень важное условие увеличения длительности эксплуатации изделий. Явление появления ржавчины хорошо изучено и для уменьшения риска используется несколько основных средств:

  • Нанесение специальных покрытий. Они могут быть как металлическими, так и неметаллическими. При нанесении металлического используется цинк, никель и другие материалы. К неметаллической группе относятся многочисленные смазки, ЛКП, специальные пасты. Многие из них могут применяться не только для защиты, но и в качестве ингибиторов атмосферной коррозии на уже пораженных деталях. Так удается замедлить или блокировать распространение разрушения.
  • Стабилизация уровня влажности воздуха. При условии, что воздух чистый, без сильной концентрации вредных примесей, опасных паров, уровень относительной влажности можно поддерживать на отметке в 50%. Это не устранит опасности развития сухой коррозии, но общий риск порчи значительно уменьшит.
  • Использование ингибиторов. Так называются вещества, которые способны замедлить или заблокировать распространение коррозийного поражения. Обычно используются вещества летучего типа – от нитритов и бензоатов до карбонатов. Они могут применяться в различных видах – от пропитки до закачивания внутрь металлической емкости.
  • Легирование. Обеспечивается на этапе выплавки стали. Такие вещества как медь, хром, никель, титан и некоторые другие помогают существенно уменьшить скорость анодной реакции. На выходе металлу также будет требоваться дополнительная защита, но и сам по себе он хорошо противостоит угрозе.

Мы знаем, как защитить материал от порчи

Так как распространение ржавчины нужно не допустить – она может полностью вывести из строя металлическое изделие, намного выгоднее изначально подумать о правильной защите. Мы справляемся с задачей методом цинкования. Он помогает создать на поверхности защитный слой, который не допускает контакта с воздухом и водой.

У нас три цеха горячего цинкования и самая глубокая ванна в Центральном федеральном округе. Это позволяет выполнять крупные заказы и работать с массивными изделиями.

Оставьте заявку на сайте или звоните нам, чтобы оформить заказ услуги или получить ответы на интересующие вас вопросы.

Вернуться к статьям

Поделиться статьей

Атмосферная коррозия

Содержание:

Виды атмосферной коррозии

Факторы атмосферной коррозии

Особенности протекания атмосферной коррозии металлов

Уравнение атмосферной коррозии

Защита металлов и сплавов (стали) от атмосферной коррозии

Атмосферная коррозия –  коррозионное разрушение конструкций, оборудования, сооружений, эксплуатируемых в приземной части атмосферы. Атмосферная коррозия носит менее разрушительный характер, чем почвенная и морская.

Скорость атмосферной коррозии зависит от некоторых факторов: природы металла, окружающей его атмосферы, влажности воздуха.

Виды атмосферной коррозии

Атмосферную коррозию по степени увлажненности поверхности принято разделять на сухую, влажную и мокрую. Влажная и мокрая  протекают по электрохимическому механизму, а сухая – химическому.

Сухая атмосферная коррозия наблюдается при отсутствии на поверхности металла пленки влаги.  Если относительная влажность воздуха составляет 60% и меньше – протекает сухая атмосферная коррозия. Механизм коррозионного разрушения – химический. На поверхности образуются защитные оксидные пленки, которые тормозят процесс коррозии.

Сначала процесс протекает быстро (образование тонкой окисной пленки), потом – сильно замедляется и устанавливается постоянная, очень маленькая скорость коррозии. Такое явление обусловлено невысокой температурой окружающей среды.  На металле почти сразу (может пару часов) образуется тонкая окисная пленка, которая приводит к потускнению поверхности. Толщина окисной пленки на поверхности нержавеющей стали может составлять 10 – 20 Å, железе – 30 – 40 Å.   Предельная толщина слоя влаги при протекании сухой атмосферной коррозии может составлять 100 Å. Если в атмосфере  присутствуют примеси агрессивных газов (например, сернистые газы) –  скорость коррозии значительно возрастает.

Влажная атмосферная коррозия наблюдается при наличии на поверхности тончайшей пленки влаги. Толщина такой пленки составляет от 100 Å до 1 мкм. Относительная влажность воздуха, при которой начинается образование   влажной  пленки,   составляет  около         60 – 70%. Значение,  при  котором  начинается  конденсация  на   поверхности влаги, называется критической влажностью. Критическая влажность  зависит от загрязнения воздуха и состояния металла. Конденсация влаги  при  этом происходит по капиллярному, химическому либо адсорбционному  механизму.

Капиллярная конденсация влаги. Наблюдается в щелях, зазорах,  трещинах на поверхности металла, порах в пленке продуктов коррозии, под загрязнениями и т.п.

Адсорбционная конденсация влаги. Возникает в результате проявления на поверхности металла адсорбционных сил.

Химическая конденсация влаги проявляется во взаимодействии продуктов коррозии с атмосферной влагой. При этом образуется ржавчина, которая и удерживает эту влагу.

Мокрая атмосферная коррозия протекает при относительной влажности воздуха около 100%, когда на поверхности влага собирается в виде хорошо видных капель, либо при прямом воздействии на конструкцию дождя, тумана. Мокрая атмосферная коррозия также наблюдается на конструкциях, которые  обливаются водой либо полностью погружаются. При мокрой коррозии пленка влаги в толщину составляет более 1 мм.

Факторы атмосферной коррозии

Влажность воздуха при атмосферной коррозии

Наличие на поверхности металлоконструкции влаги усиливает атмосферную коррозию. Влага  чаще всего поступает в качестве атмосферных осадков (дождь, туман). С повышение температуры значение относительной влажности уменьшается.

Существует критическое значение атмосферной влажности. Для каждого сплава или металла это свое определенное число. Для никеля, цинка, стали, меди значение критической влажности составляет около 50 – 70%. Если относительная влажность воздуха укладывается в рамки вышеназванных – то коррозионное разрушение перечисленных металлов незначительно. Если же выше – начинается усиленное разрушение. При  сильно загрязненной атмосфере (например, технологическая среда) понятие критической влажности не всегда применяется и играет важную роль, т.к. коррозионный процесс значительно усиливается за счет вредных примесей в атмосфере.

Примеси в атмосфере (газы)

Загрязнение атмосферы газами резко увеличивает скорость коррозии.

Очень агрессивной средой является технологическая, вблизи больших промышленных предприятий, которые ежеминутно выбрасывают в воздух вредные примеси. Присутствие SO2, SO3, HCl, H2S, Cl2, NH3 и других соединений значительно увеличивает скорость атмосферной коррозии.

Интересное и самое сильное  влияние оказывает SO2 (диоксид серы). Малая его концентрация (15 – 35 мкг/м3) очень сильно увеличивает скорость коррозии (десятки и сотни раз). В больших  же  концентрациях  скорость атмосферной  коррозии  увеличивается не так сильно (всего в 5 – 7 раз). Этот компонент образуется при сгорании угля, газолина, нефти.

Газы, попадая на пленку влаги на поверхности металлоконструкции, увеличивают электропроводность этой пленки. SO2 и Cl2 воздействуют как катодные деполяризаторы, SO3 и HCl  увеличивают  поглощательную способность продуктов коррозии, NH3 действует как комплексообразователь, SO2 и HCl – депассиваторы.

Очень сильно увеличивает скорость коррозии содержание в атмосфере серной кислоты. Особенно это относится к неустойчивым в ней металлам – железо, никель, цинк, кадмий. Медь в таких случаях  белее устойчива, т.к. на ее поверхности образуется защитная пленка из ее основного сульфата зеленого цвета (патина).

Твердые частицы в атмосфере

Из атмосферы на поверхность попадают твердые активные либо пассивные частицы. Они могут действовать как депассиваторы, комплексообразователи, увеличивать электропроводность пленки влаги и поглощательную способность (гигроскопичность) продуктов коррозии, облегчать капиллярную конденсацию влаги (такой инертный материал как песок). В атмосфере встречаются такие твердые частицы, как Na2SO4, NaCl, (NH4)2SO4, частицы угля, различные соединения углерода, оксиды металлов и другие. Эти вещества в виде твердых частиц или пыли контактируют с влажной поверхностью металлоконструкции, образуют гальванические элементы,  интенсифицируя процесс коррозии. Поэтому незапыленный воздух гораздо менее активен, чем загрязненная различными частицами атмосфера.

Катодные включения в атмосфере

Включения меди, палладия, платины, а также некоторых других металлов несколько повышают сопротивляемость железоуглеродистых сплавов коррозионному разрушению. Медь, которая может входить в состав таких сплавов замедляет коррозию, т.к. способствует пассивированию поверхности железа.  При атмосферной коррозии палладий воздействует аналогично даже при очень маленьких его добавках в сплав.

Географический фактор

В различных географических местностях влажность, загрязнение атмосферы, температура различаются. Наибольшее влияние на атмосферную коррозию оказывает влажность воздуха. Установлено, что в регионах с постоянно повышенной влажностью коррозионные процессы протекают интенсивнее. Основное влияние оказывает не количество дождливых дней, а время нахождения на поверхности металла пленки влаги.

В пустынях, где влажность воздуха очень маленькая, на поверхности стальных изделий оксидная пленка появляется через достаточно большой промежуток времени, изделия долго остаются блестящими.

Температура окружающей среды

С повышением температуры окружающей среды процесс атмосферной коррозии замедляется. Влага, покрывающая поверхность металлоизделия, испаряется, уменьшается абсолютная влажность воздуха. С понижением температуры  все происходит наоборот. Повышается относительная влажность среды, что способствует конденсации влаги. Скорость атмосферной коррозии увеличивается.

Особенности протекания атмосферной коррозии металлов

Поверхность металла покрыта тонкой пленкой электролита. В качестве электролита может выступать как сама влага, так и продукты коррозии, впитавшие влагу.

Особенностью атмосферной коррозии является возможность свободного подхода кислорода к корродирующей поверхности. Это обусловлено малой толщиной пленки и за счет конвекции перемешивания электролита.  Именно поэтому даже в подкисленных электролитах атмосферная коррозия протекает с кислородной деполяризацией.

Также из-за тонкого слоя влаги на поверхности корродирующего металла анодный процесс идет с затруднением, а протекание катодного, наоборот, облегчается.

При работе гальванопар небольшая толщина пленки влаги тоже играет свою роль —   увеличивается омическое сопротивление электролита.

Атмосферная коррозия сплавов, в основу которых входит железо (например, сталь),   протекает с анодно-такодно-омическим контролем. Но в зависимости от некоторых условий (толщина, электропроводность пленки влаги, ее состав, природа металла) анодно-такодно-омический контроль может переходить в преимущественно анодный, преимущественно катодный или омический.

Уравнение атмосферной коррозии:

Анод: ионы металла переходят в раствор:

Мe→ Мen+ + ne

Катод: проходит реакция восстановления:

O2 + 2H2O + 4e → 4OH (щелочные,  нейтральные среды)

O2 + 4H+ + 4e → 2H2O (подкисленная среда)

Во многом стойкость металлов и сплавов,  в условиях атмосферной коррозии, зависит от природы металла и состояния его поверхности.

Защита металлов и сплавов (стали) от атмосферной коррозии

Для защиты от атмосферной коррозии применяют множество различных методов.

Нанесение металлических или неметаллических покрытий. Неметаллическими защитными покрытиями могут выступать различные смазки, пасты, лакокрасочные материалы. Часто в их состав дополнительно вводят ингибиторы, пигменты, пассивирующие поверхность (например, цинк-хроматный пигмент для стали). Иногда поверхность превращают в труднорастворимый  оксид или фосфат, обладающий защитными свойствами.  Металлическими покрытиями служат цинковые, никелевые, многослойные.

Снижение относительной влажности воздуха. Очень эффективный способ защиты металла от коррозии. Удаление влаги  осуществляют подогревом помещения (отопление) либо  осушкой воздуха. Очень часто достаточно поддерживать влажность атмосферы до 50 %. Если воздух содержит пиль, другие примеси, то 50% влажность очень велика.

При осушке воздуха или повышении температуры затрудняется конденсация влаги на металле, что приводит к значительному уменьшению скорости коррозии.

Применение контактных и летучих (парофазных) ингибиторов. Контактные замедлители коррозии наносятся на поверхность изделия в виде водных растворов. Примером контактного ингибитора атмосферной коррозии может служить NaNO2.

Летучие ингибиторы обладают высокой упругостью паров, применяются при длительном хранении стальных либо других металлических изделий, транспортировке. Летучими ингибиторами коррозии заполняют герметичное пространство (защита внутренней части трубы, на концах которой стоят специальные заглушки) либо ими пропитывают оберточные материалы (бумага). Летучими ингибиторами могут пропитываться специальные гранулы, которыми заполняют объем упаковки защищаемого изделия. Примеры летучих ингибиторов: карбонаты, нитриты, бензоаты моноэтаноламина и дициклогексиламина.

Легирование металлов. Добавление в сталь  небольшого количества никеля, хрома, алюминия, титана (переводят поверхность стали в пассивное состояние), меди (катодная добавка), фосфора тормозят анодную реакцию.

Чем измеряют влажность воздуха. Приборы для определения влажности

Содержание:

Что такое влажность воздуха

Влажность воздуха — это показатель содержания водяного пара в воздухе. Влажность домашнего воздуха меняется в зависимости от погодных условий и процессов жизнедеятельности людей.

Понижение влажности в помещении может произойти из-за чрезмерного использования обогревательных приборов или кондиционера. Приготовление еды без вытяжки или качественной вентиляции, сушка белья в в доме, повышенная влажность на улице приводят к высокому уровню влажности в квартире.

Сухой воздух в помещении способен вызвать усыхание мебели и отделочных материалов, увядание растений, сухость кожи и слизистых оболочек. Нередко сухой воздух приводит к аллергическим реакциям и развитию простудных заболеваний.

Слишком влажный воздух также может испортить мебель и отделочные материалы, поспособствовать развитию грибка на стенах и снижению иммунитета у человека. В квартире может появиться неприятный запах сырости.

Чем измеряют влажность воздуха

Без специальной аппаратуры определить относительный точный уровень влажности воздуха сложно. Однако не соответствующую норме концентрацию влаги можно определить по сухости кожи и слизистых или скоплению конденсата (точка росы) на окнах и зеркальных поверхностях.

Относительная влажность — содержание водяного пара в воздухе и его взаимодействие с температурой воздуха.

Сегодня существуют специальные приборы, с помощью которых можно определить баланс влажности воздуха в помещении с высокой точностью.

Приборы для измерения влажности воздуха

Прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр.

Гигрометр — это прибор, который измеряет влажность воздуха в помещении. Если процент содержания влаги в воздухе слишком низкий, в организм могут попасть различные вирусы, которые могут значительно ослабить иммунитет. Благодаря гигрометру можно избежать дискомфорта и защитить слизистые и кожу от пересыхания.

Согласно ГОСТу, комфортный уровень относительной влажности в помещении зимой — 30–45%, в теплые месяцы — 30–60%.

Принцип работы этого прибора основан на физических характеристиках материалов, из которых он состоит. Материалы в зависимости от уровня влаги в воздухе меняют свойства: вес, плотность, длину и другие.

Гигрометр бывает нескольких видов:

  • волосяной,
  • пленочный,
  • весовой,
  • конденсационный,
  • психрометрический,
  • электронный.

Волосяной гигрометр

Волосяной измерительный прибор состоит из обезжиренного синтетического волоса, стрелки, пружины и шкалы. Когда количество паров в воздухе изменяется, происходит изменение силы натяжения волоса и пружина реагирует на эти изменения, меняя положение стрелки на шкале. Диапазон определения влажности у волосяного гигрометра — от 30 до 80%.

Сейчас можно встретить множество моделей гигрометров, среди которых есть и классические измерители влажности с температурным столбиком, и электронные, на дисплее которого отображаются сразу все показатели оптимального микроклимата в доме.

Пленочный гигрометр

Чувствительного элементом здесь служит пленка, которая также при изменении уровня влажности стягивается или растягивается. Это приводит в движение противовес, который меняет угол наклона стрелки по шкале. Рабочий диапазон также составляет от 30 до 80%.

Весовой и конденсационный гигрометры

Весовой механический и конденсационный гигрометр отличаются высокой точностью измерения уровня влажности в помещении, так как оба являются устройством для измерения абсолютной влажности воздуха. Такая аппаратура применяется только в лабораториях, но не для измерения влажности домашнего воздуха.

Абсолютная влажность воздуха — это показатель количества водяного пара в атмосферном воздухе.

Психрометрический гигрометр

Психрометр основан на взаимодействии между собой «сухого» и «влажного» термометров. В приборе установлены два градусника с подкрашенными жидкостями (красного и синего цветов). Одна из этих трубок обмотана хлопчатобумажной тканью, конец которой погружен в резервуар с раствором. Ткань намокает, а затем влага начинает испаряться, тем самым охлаждая «влажный» термометр. Чем ниже влажность воздуха в помещении, тем ниже будут показания термометра.

Чтобы высчитать процент влажности воздуха на психрометре, следует в таблице на приборе найти значение температуры воздуха согласно показаниям градусника и найти разницу значений на пересечении показателей.

Психрометры бывают нескольких видов:

  • стационарный. Включает два градусника (сухой и влажный). Работает по принципу, описанному выше. Процент влажности воздуха рассчитывается по таблице.
  • аспирационный. От стационарного отличается лишь наличием специального вентилятора, который служит для обдува термометров поступающим потоком воздуха, тем самым ускоряя процесс измерения влажности воздуха.
  • дистанционный. Этот психрометр бывает двух видов: манометрическим и электрическим. Вместо ртутных или спиртовых градусников имеет кремниевые датчики. Однако, как и в первых двух случаях, один из датчиков остается сухим, второй — влажным.

Электронный гигрометр (цифровой)

Также известны как домашние цифровые метеостанции. Принцип работы цифровых гигрометров строится на постоянном измерении состояния воздуха в помещении. Прибор функционирует от электросети или бытовой батарейки. Внутри гигрометра находится датчик, который фиксирует изменения концентрации влаги в комнатном воздухе.

Все расчеты отображаются на дисплее прибора, информация обновляется в режиме реального времени.

Как выбрать измеритель влажности воздуха

Современные электронные гигрометры безопасны и компактны. Точность измерения влажности воздуха практически не имеет погрешностей, а значит, это один из самых подходящих вариантов для квартиры.

Существует множество моделей, отличающихся по набору функций, дизайну, размерам и т. д.

Чтобы выбрать гигрометр в квартиру, нужно учитывать несколько моментов.

Преимущества устройства

  • в первую очередь следует обратить внимание на скорость выдачи результатов и коэффициент погрешности показаний;
  • гигрометры могут совмещать в себе сразу несколько устройств: термометр, часы, будильник, измеритель точки росы, календарь, барометр, уровень атмосферного давления, иметь голосовое сопровождение и другие возможности. Если измеритель влажности выполняет несколько функций одновременно, он называется стационарной домашней метеостанцией;
  • некоторые современные модели гигрометров имеют Wi-Fi модуль для вывода на дисплей информации о погоде в регионе;
  • также есть выносные модели, которые легко можно переносить из помещения в помещение или даже на улицу для измерения влажности воздуха.

Диапазон влажности и порог нагрева

Диапазон влажности воздуха зависит от назначения комнаты. К примеру:

  • в спальне и гостиной эти показатели могут разниться от 20 до 80%;
  • на кухне, возле балкона и в кладовке — от 10 до 90%;
  • в ванной комнате уровень влажности может достигать все 100%, особенно после принятия ванны или душа.

Чем шире диапазон рабочих значений у прибора, тем выше его цена. Перед покупкой гигрометра стоит учесть, где он будет находиться, отсюда и выбирать рабочий диапазон.

Порог нагрева важен для приборов установленных в бане или сауне. В таком случае рабочая температура должна быть не ниже 120 °С.

Точность измерения

Этот показатель тоже важен, однако приборов с большими расхождениями в показаниях на российском рынке нет, а максимальная точность с минимальными погрешностями нужна лишь для обслуживания, например домашней винотеки.

Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме

Мы уже определились, чем измерить состояние влажности воздуха в помещении, осталось теперь разобраться, как же восстановить оптимальный уровень влажности.

Если влажность низкая

  1. Проветривайте помещение. Однако такой метод не всегда может существенно улучшить состояние домашнего микроклимата, так как летом уличный воздух может быть сухим.

    Также при проветривании традиционным способом в квартиру могут попасть опасные микробы, аллергены, пыль, вредные газы и неприятные запахи. Но если держать окна постоянно закрытыми, то есть большая вероятность столкнуться с еще одной проблемой поддержания микроклимата — духотой (высокий уровень углекислого газа).

    Качественная вентиляция также важна при проветривании комнат. Приток свежего воздуха в помещение может обеспечить клапан, однако его будет недостаточно, чтобы проветрить помещение, в котором проживают более одного человека. Воздух проходя через приточно-вытяжной клапан не подогревается и не очищается.

    Без труда разобраться с духотой и не запустить в дом опасных «гостей» с улицы поможет бризер. Это устройство приточной вентиляции, которое забирает воздух с улицы, подогревает, очищает его и подает в помещение.

  2. Регулярно проводите влажную уборку комнат.
  3. Установите дома аквариум. Содержание дома рыбок в аквариуме также может повлиять на влажность воздуха. Но помните, что за рыбками нужно ухаживать и содержать аквариум в чистоте.
  4. Можно расположить на подоконниках или около радиаторов отопления емкости с водой.
  5. Увлажнитель воздуха — хороший вариант для дома. Этот прибор справится с сухостью домашнего воздуха, улучшит микроклимат и предотвратит развитие респираторных заболеваний.
  6. Климатическая техника (кондиционер, бризер, очиститель воздуха, терморегулятор Danfoss Eco) в комплекте с базовой станцией MagicAir поможет не только отследить данные состояния микроклимата в доме, но и поддерживать оптимальные показатели.

Базовая станция собирает информацию из комнатного воздуха о температуре, его влажности и о концентрации углекислого газа. Все показатели отображаются на экране смартфона в приложении MagicAir.

Если влажность высокая

Вторая сторона медали — слишком много влаги в воздухе.

  1. Не сушите белье в квартире. Лучшего всего делать это на балконе.
  2. После принятия водных процедур, когда влажность воздуха в ванной комнате может доходить до 100%, нужно проветрить. При качественной вентиляции достаточно будет открыть дверь в ванную и ближайшее к ванной комнате окно или включить бризер.
  3. Можно приобрести специальное устройство для поглощения влаги. Принцип работы этого прибора противоположен процессу увлажнения воздуха: встроенный вентилятор прогоняет влажный воздух через устройство. Внутри также расположен испаритель, который превращает влагу в конденсат, стекающий в специальную емкость.

Если завести привычку постоянно поддерживать оптимальную влажность воздуха на необходимом уровне,то это поспособствует уменьшению риска развития болезней дыхательных путей и случаев аллергических реакций. Нормализованная влажность благоприятно влияет на кожу, защищает ее от пересыхания и преждевременного старения.

Комфорта и свежего чистого воздуха Вашему дому!

Автор: Полина Тарасова

Абсолютная влажность воздуха и относительная влажность воздуха

Этот калькулятор переводит относительную влажность воздуха в абсолютную влажность воздуха при заданной температуре и атмосферном давлении. Калькулятор под ним выполняет обратную операцию — переводит абсолютную влажность воздуха в относительную. Немного теории и формулы находятся под калькулятором.

Абсолютная влажность воздуха

Относительная влажность воздуха, процентов

Температура воздуха, градусов Цельсия

Единицы измерения давлениямм рт.ст.гектопаскальТочность вычисления

Знаков после запятой: 3

Абсолютная влажность воздуха, кг/м3

 

content_copy Ссылка save Сохранить extension Виджет

Относительная влажность воздуха

Температура воздуха, градусов Цельсия

Единицы измерения давлениямм рт.ст.гектопаскаль

Относительная влажность воздуха, %

 

content_copy Ссылка save Сохранить extension Виджет

Начнем с нескольких определений
Относительная влажность воздуха — отношение парциального давления водяного пара к его предельному значению (давлению насыщенного водяного пара) над плоской поверхностью чистой воды, при постоянном давлении и температуре, выраженное в процентах. Относительная влажность показывает соотношение между количеством водяного пара в воздухе и количеством водяного пара в воздухе в состоянии насыщение, то есть максимальным количеством водяного пара, который может содержаться в воздухе при данной температуре и давлении.

Абсолютная влажность воздуха — масса водяного пара в единице объема влажного воздуха. Абсолютная влажность показывает количественное содержание воды в воздухе.

Благодаря Всемирной метеорологической организации, мы можем найти значение давления насыщенного водяного пара при заданной температуре и давлении (подробнее смотри Давление насыщенного водяного пара).
Зная давление насыщения и относительную влажность, мы можем найти соответствующее давление водяного пара.

Перейти к абсолютной влажности поможет известное уравнение Менделеева-Клапейрона.

В нашем случае это будет

где R — универсальная газовая постоянная, равная 8313.6, а Rv — газовая постоянная для водяного пара, равная 461.5

Откуда можно выразить соотношение массы к объему:

Вот так — для температуры 25 градусов Цельсия и относительной влажности воздуха 60% мы получаем, что в кубометре воздуха содержится примерно 14 грамм воды, что, в общем-то, соответствует тем таблицам перевода относительной влажности в абсолютную, что я находил.

%d0%b2%d0%bb%d0%b0%d0%b6%d0%bd%d0%be%d1%81%d1%82%d1%8c — со всех языков на все языки

Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАканАлтайскийАрагонскийАрабскийАстурийскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБагобоБелорусскийБолгарскийТибетскийБурятскийКаталанскийЧеченскийШорскийЧерокиШайенскогоКриЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийВаллийскийДатскийНемецкийДолганскийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГэльскийГуараниКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийВерхнелужицкийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнупиакИнгушскийИсландскийИтальянскийЯпонскийГрузинскийКарачаевскийЧеркесскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийКомиКиргизскийЛатинскийЛюксембургскийСефардскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМаньчжурскийМикенскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийКомиМонгольскийМалайскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийНауатльОрокскийНогайскийОсетинскийОсманскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийАрумынскийРусскийСанскритСеверносаамскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиШумерскийСилезскийТофаларскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийТувинскийТвиУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВьетнамскийВепсскийВарайскийЮпийскийИдишЙорубаКитайский

 

Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАлтайскийАрабскийАварскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийКаталанскийЧеченскийЧаморроШорскийЧерокиЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийДатскийНемецкийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГалисийскийКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнгушскийИсландскийИтальянскийИжорскийЯпонскийЛожбанГрузинскийКарачаевскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийЛатинскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийМонгольскийМалайскийМальтийскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПуштуПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийРусскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиТамильскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВодскийВьетнамскийВепсскийИдишЙорубаКитайский

IV. Стандартные атмосферные условия для кондиционированияи испытания текстильных материалов 

А. Сфера и область применения.

Для руководства ниже приведены характеристики стандартных атмосферных условий для кондиционирования и определения физических и механических свойств текстильных материалов.

Б. Определения:

а) относительная влажность — отношение фактического давления водяного пара в атмосфере к давлению насыщенного пара при той же температуре. Это отношение обычно выражается в процентах;

б) стандартные, или нормальные, атмосферные условия — атмосфера с относительной влажностью 65% и температурой 20 °C;

в) нормальные атмосферные условия для испытания — атмосфера с относительной влажностью 65% и температурой 20 °C.

Примечание.

Понятие «нормальные» принято для ограниченного использования в текстильной промышленности.

 

В. Предварительное кондиционирование.

Перед тем как кондиционировать текстильный материал, может потребоваться его предварительное кондиционирование. В этом случае текстильный материал приводится в приблизительное равновесие в атмосфере с относительной влажностью 10 — 25% и температурой, не превышающей 50 °C.

Эти условия создаются при относительной влажности 65% и температуре 20 °C путем нагревания воздуха до температуры 50 °C.

Г. Кондиционирование.

Перед испытанием текстильного материала для определения физических или механических свойств его кондиционируют, помещая в стандартные, или нормальные, атмосферные условия для испытания, таким образом, чтобы воздух свободно проходил через текстильный материал, и выдерживая его в течение определенного времени, необходимого для приведения в равновесие с атмосферой.

Если нет других условий в методе испытаний, текстильный материал можно считать достигшим равновесия, когда при последовательных взвешиваниях с интервалами в 2 часа в материале, подвергающемся действию движущегося воздуха, не обнаруживается последовательного изменения массы более чем на 0,25%.

Д. Испытание.

За исключением особых случаев (например, для испытаний при более высокой влажности), физические и механические испытания текстильных материалов проводятся в кондиционированном состоянии в нормальных атмосферных условиях для испытания.


Открыть полный текст документа

Влажность атмосферы — обзор

3.3 Оптические свойства аэрозоля

Оптические свойства аэрозоля, необходимые для схемы излучения во время прогнозирования модели, могут быть получены из MMR аэрозолей и атмосферной влажности на каждом временном шаге для каждого места в модели. 3D сетка (ввод аэрозоля см. В разделе 2.2). ВГД аэрозолей можно ввести в модели ЧПП в качестве внешней информации. Например, для Интегрированной системы прогнозирования (IFS) Европейского центра среднесрочного прогнозирования погоды (ECMWF) спектральный k i , ω i и g и для каждого типа аэрозоля получены с использованием теории Ми (Mie, 1908) и предположения логнормального распределения сферических частиц по размерам (Bozzo et al., 2020). Показатели преломления аэрозольных частиц различного химического происхождения, используемые в расчетах, основаны на лабораторных измерениях. Для гидрофильных аэрозольных частиц при расчете оптических свойств учитывается гигроскопический рост. Таким образом, IOP основаны на теоретических и лабораторных исследованиях и содержат неточности. Однако они, скорее всего, играют второстепенную роль по сравнению с недостатками наших знаний о нагрузках различных видов и их вертикальном и горизонтальном распределении в атмосфере.

В моделях ЧПП подходы различаются в зависимости как от свойств входящего аэрозоля — включенных видов, будь то распределение по общему столбцу или трехмерное распределение, MMR или 550 нм AOD, так и от свойств схемы излучения — количество спектральных интервалов в SW и LW, предположения о переносе излучения и т. д. Когда на входе AOD 550 нм, масштабные коэффициенты AOD, зависящие от длины волны, предоставляются как IOP, а не k i .

Схемы излучения работают на трехмерной сетке модели.Если в качестве входных данных заданы суммарные (вертикально интегрированные) MMR или 550 нм AOD, можно предположить, что экспоненциальные профили распределяют различные виды тропосферного и стратосферного аэрозоля на модельных уровнях. Например, Bozzo et al. (2020) предлагают использовать постоянный масштаб высоты 3 км для пыли и 2 км для всех других видов (морская соль, органическое вещество, черный углерод и сульфаты) в случаях, когда реальные трехмерные распределения недоступны. (Высота шкалы указывает высоту максимальной аэрозольной нагрузки в атмосфере, общая высота шкалы которой составляет приблизительно 8.3 км.) В действительности вертикальное распределение различных видов аэрозолей варьируется от случая к случаю. Это влияет на распределение оптических свойств и приводит к неопределенностям в потоках излучения и радиационном нагреве атмосферы. Например, различия в пропускании УВ аэрозоля до 10% были обнаружены между экспериментами с различным вертикальным распределением одной и той же общей массы аэрозоля пыли пустыни (Rontu et al., 2020).

Спектральные свойства поглощения и рассеяния различных видов аэрозолей различаются из-за их химического состава и распределения по размерам.Например, эксперименты по чувствительности Rontu et al. (2020) продемонстрировали, что полное значение AOD для колонки 550 нм, равное 0,5, может быть связано либо с 37 мкг черного углерода, либо с почти 1 г частиц морской соли, взвешенных в воздухе. Пропускание SW из-за этого количества черного углерода было 0,56, но для морской соли было 0,95, несмотря на то, что оба имели одинаковые значения AOD 550 нм. Черный углерод, как известно, сильно поглощает, а морская соль или пустынная пыль сильно рассеиваются в юго-западной части спектра. Типичный размер частиц морской соли или пустынной пыли, по крайней мере, на порядок больше, чем размер частиц черного углерода.Таким образом, неопределенность в оценке концентрации видов имеет различные последствия. Погрешность в 1 мкг массы сажи может повлиять на перенос излучения более чем в 10 или 100 раз, а неточность в оценке массы более крупных частиц.

Как правило, воздействие аэрозолей на излучение СВ преобладает над воздействием ДВ. Например, в исследовании чувствительности Rontu et al. (2020), пропускание LW составило 0,88 для пустынной пыли и 0,93 для морской соли. Для всех остальных видов пропускание ДВ было близко к единице, т. Е. Они были прозрачны для ДВ-излучения.Рассеяние ДВ не всегда включается в схемы излучения моделей ЧПП. Это приводит к неточности в тех случаях, когда крупные частицы аэрозоля играют значительную роль. Роль LW-рассеяния оказалась значительной для пыли, морской соли и органических веществ, для которых ω , по оценкам, варьируется от 0,34 до 0,44 (Rontu et al., 2020). В этих экспериментах было принято значение 0,5 для AOD 550 нм. Результаты чувствительны к предполагаемому распределению видов по размерам.

Неопределенности в пропускании аэрозоля из-за допущений о спектре в схемах излучения могут быть незначительными.Например, Gleeson et al. (2016) показали, что различия в поверхностном SW между двумя широкополосными схемами и спектрально более подробной схемой были небольшими, когда во всех схемах использовались основанные на наблюдениях оптические свойства органического аэрозоля.

Некоторые параметризации аэрозолей, особенно старые схемы, предполагают фиксированное значение относительной влажности. Gleeson et al. (2016) протестировали влияние относительной влажности на наземные аэрозоли в схеме широкополосного излучения HLRADIA с использованием входного сигнала AOD 550 нм.При нормальном загрязнении (AOD при 550 нм 0,1) увеличение относительной влажности с 0 до 1 увеличивало поверхность SW на 1,5%. С другой стороны, при сильном загрязнении (AOD при 550 нм, равном 1) увеличение относительной влажности от 0 до 1 привело к увеличению поверхностного SW на 12%.

Оптические свойства аэрозольной смеси на трехмерной сетке могут быть рассчитаны с использованием спектрального разрешения схемы излучения, как было предложено Rontu et al. (2020). В Rontu et al.(2020) относительная влажность, доступная в модели ЧПП во время прогона прогноза, использовалась для выбора значений ВГД для гидрофильных аэрозольных частиц. В результате были получены AOD во время выполнения, ω и g , которые позволили схемам излучения рассчитать спектральное пропускание и поглощающую способность аэрозольной смеси в каждой точке сетки, не зная подробных свойств каждого вида аэрозоля. Величина неопределенности, вносимой комбинацией оптических свойств различных веществ в оптические свойства аэрозольной смеси, еще не оценена.

климат | метеорология | Британника


Полная статья

климат , состояние атмосферы в определенном месте в течение длительного периода времени; это долгосрочное суммирование атмосферных элементов (и их вариаций), которые за короткие периоды времени составляют погоду. Этими элементами являются солнечная радиация, температура, влажность, осадки (тип, частота и количество), атмосферное давление и ветер (скорость и направление).

Знайте разницу между климатом и погодой и то, как малейшее изменение климата может повлиять на жизнь

Узнайте больше о том, что отличает погоду от климата.

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

От древнегреческого происхождения слова ( klíma , «наклон или наклон» — например, солнечных лучей; широтная зона Земли; климат ) и с самого начала его употребления в английском языке под климатом понимали атмосферные условия, преобладающие в данном регионе или зоне.В более старой форме, clime , иногда считалось, что она включает все аспекты окружающей среды, включая естественную растительность. Лучшие современные определения климата рассматривают его как совокупный опыт погоды и поведения атмосферы в течение ряда лет в данном регионе. Климат — это не просто «средняя погода» (устаревшее и всегда неадекватное определение). Он должен включать не только средние значения климатических элементов, преобладающих в разное время, но также их экстремальные диапазоны и изменчивость, а также повторяемость различных проявлений.Так же, как один год отличается от другого, десятилетия и столетия отличаются друг от друга на меньшую, но иногда значительную величину. Таким образом, климат зависит от времени, и климатические значения или индексы не следует указывать без указания того, к каким годам они относятся.

Британская викторина

Изменение климата: факт или вымысел?

Что вызывает повышение кислотности океанов? Есть ли у растений и животных альтернативы миграции перед лицом изменения климата? В этой викторине нужно отделить факты от вымысла.

В этой статье рассматриваются факторы, влияющие на погоду и климат, а также сложные процессы, вызывающие изменения в обоих факторах. Другие основные точки охвата включают глобальные климатические типы и микроклиматы. В статье также рассматривается как влияние климата на жизнь человека, так и влияние деятельности человека на климат. Для получения подробной информации о дисциплинах метеорологии и климатологии, см. климатические колебания и изменения. См. Также в статье «Атмосфера» для получения дополнительной информации о свойствах и поведении атмосферной системы.Соответствующие данные о влиянии океанов и атмосферной влаги на климат можно найти в гидросфере.

8 (c) Влажность атмосферы

Введение

Термин влажность описывает
тот факт, что атмосфера может содержать водяной пар.
Количество влаги в воздухе варьируется.
из-за ряда факторов. Два важных фактора
— это испарительный и конденсационный .На границе вода / атмосфера над океанами нашей планеты
большое количество жидкости
вода испаряется в атмосферный водяной пар. Этот
процесс в основном вызван поглощением солнечного излучения
и последующее выделение тепла в океане
поверхность. В нашей атмосфере водяной пар преобразуется
Вернуться в
жидкость
образуются, когда воздушные массы теряют тепловую энергию и остывают.Этот
процесс отвечает за развитие большинства облаков
а также производит дождь, который
падает
к
Земли
поверхность.

Ученые
разработали ряд
разные
меры атмосферного
влажность.
Мы
прежде всего
заинтересованный
в трех из этих мер: смешивания
коэффициент
, насыщенность
соотношение смешивания
и относительное
влажность
. Смешивание
коэффициент
— это мера, относящаяся к
масса конкретного газового компонента относительно
масса
остальные газообразные компоненты для
проба воздуха. При использовании для измерения влажности смешивания
соотношение будет измерять массу водяного пара относительно
к массе всех остальных газов. В метеорологической
измерения, соотношение смешивания обычно выражается в граммах
водяного пара на
килограмм
сухого воздуха. Насыщенность
соотношение смешивания
относится к массе водяного пара
который может удерживаться в килограмме сухого воздуха при насыщении.
Насыщенность банка
в целом определяется как состояние, при котором любое добавление
водяного пара в массу воздуха приводит к конденсации
жидкой воды или отложения льда при заданной температуре
и давление.Данные в таблице 8c-1 указывают
что более теплый воздух имеет более высокую насыщенность
соотношение смешивания, чем более холодный воздух при постоянном
атмосферное давление. Это
важно отметить, что эта связь между
температура и содержание водяного пара в воздухе не
линейный, но экспоненциальный. Другими словами, на каждые 10 ° увеличения
по температуре коэффициент насыщения смеси увеличивается на
большее количество.

Таблица 8c-1: Коэффициент насыщения при смешивании (при 1000 мбар).

Температура
Градусы Цельсия

Пар
(г) на килограмм сухого воздуха

50

88.12

40

49,81

30

27,69

20

14.85

10

7,76

0

3,84

Наиболее часто используемый показатель влажности
родственник
влажность
.Относительную влажность можно просто определить
как количество воды в воздухе по отношению к насыщению
количество воздуха, которое может удерживать при данной температуре, умноженное
на 100. Воздух относительной влажности 50% содержит
половина водяного пара, который он мог удерживать в определенном
температура. Рисунок 8c-1 иллюстрирует концепцию
относительной влажности.

Рисунок 8c-1:
на следующем рисунке показано, как относительная влажность
изменения в воздушной посылке с увеличением
температура воздуха.При 10 ° C посылка
сухой воздух весом один килограмм может удерживать максимум
7,76 г водяного пара (см. Таблица 8c-1 ).
В этом состоянии воздух будет насыщен.
и его относительная влажность будет
быть 100%. Повышая температуру этой посылки,
без добавления или удаления воды увеличится
его способность удерживать водяной пар.Согласно таблице
8c-1
, повышение температуры на 10 градусов Цельсия
увеличит насыщенность
соотношение смешивания
этой посылки воздуха к 14,85
граммы. Поскольку вода не добавлялась и не удалялась,
фактическое количество воды в посылке будет
осталось 7,76 грамма. Это количество известно как смешивание .
соотношение
.Деление пропорции смешивания
на коэффициент смешивания насыщения, а затем умножая
это число на 100 определяет относительную влажность
посылки воздуха (7,76 / 14,85 х 100 = 52%).
При температуре 20 ° Цельсия относительная влажность
будет 52%. Повышение температуры посылки
воздуха еще на 10 ° по Цельсию снова снизит
его относительная влажность.В этом состоянии фактическое
соотношение смешивания по-прежнему будет 7,76 грамма, в то время как
коэффициент насыщения при смешивании увеличится до 27,69
граммы. Относительная влажность упадет до 28% при
температура 30 ° по Цельсию (7,76 / 27,69 x
100 = 28%).

Измерение влажности

Влажность можно измерить различными
инструментов.Относительная влажность часто определяется
с помощью стропы
психрометр
или волос
гигрометр
. Стропа
Психрометр
представляет собой прибор, состоящий из двух соединенных между собой термометров .
на кусок пластика или металла ( Рисунок 8c-2 ).
Один из термометров, называемый мокрым термометром .
термометр
, имеет небольшой тканевый колпак (фитиль),
натягивается на грушу резервуара.Другой термометр
не имеет колпака и называется сухой лампочкой
Термометр
. На одном конце инструмента вращающийся
справиться. Для использования строп-психрометра фитиль увлажняют.
чистой водой и аппарат вращается в воздухе
используя ручку. Поскольку устройство вращается в воздухе, испарение
воды из термометра по мокрому термометру происходит охлаждение
Это.Количество происходящего испарения и охлаждения
контролируется сухостью воздуха. Если воздух
насыщенный, термометры с мокрым и сухим термометрами будут
иметь одинаковую температуру, потому что испарение не может
происходить. После нескольких минут вращения температура
термометров по мокрому и сухому термометрам,
значение, называемое по мокрому термометру
депрессия
(сухой термометр минус влажный термометр
температуры) и психрометрической шкалы
таблица
используется для поиска соответствующего родственника
влажность от температуры по сухому термометру и депрессии по влажному термометру.

Рисунок
8c-2:
Стропный психрометр. Примечание
термометр по мокрому термометру расположен сверху.

Волосы
гигрометры
работают по тому, что волосы меняют
его длина при изменении влажности.Это устройство обычно
состоит из нескольких соединенных человеческих или конских волос
к механической рычажной системе. Когда влажность увеличивается
длина волосков становится длиннее. Это изменение
в длину передается и увеличивается
рычажная система для измерения относительной влажности.

Влажность также измеряется в глобальном масштабе
с помощью удаленных спутников ( рис. 8c-3 ).Эти спутники способны определять концентрацию
воды в тропосфере при
на высоте от 4 до 12 километров. Спутники, которые
может измерять водяной пар, есть чувствительные датчики
к инфракрасному излучению. Водяной пар особенно поглощает
и переизлучает излучение в этом спектральном диапазоне. спутниковое
изображения водяного пара играют важную роль в мониторинге
климатические условия (например, образование грозы )
и в разработке будущих прогнозов погоды.

Рисунок 8c-3: GOES-8
спутниковый снимок водяного пара в атмосфере над
США и юг Канады. Светлый тон
области имеют высокое содержание пара, в то время как черные области
имеют низкую концентрацию водяного пара.в
анимация, вы можете увидеть общий вид с запада на восток
движение водяного пара по Северной Америке. В
диагональная линия в юго-восточном углу изображения
разделение областей с высоким и низким паросодержанием
это холод
передняя
. Эта анимация относится к периоду
С 3:15 до 18:15 по Гринвичу, 5 октября 1999 г.

(Кому
просмотреть эту анимацию, в вашем браузере должен быть
Плагин Apple QuickTime .
Доступен подключаемый модуль QuickTime
для операционной системы Macintosh и Windows
компьютеров и может быть загружен БЕСПЛАТНО с
Сайт в Интернете www.apple.com/quicktime ).

Точка росы и точка замерзания

Связано с относительной влажностью росы.
точка
(если точка росы ниже точки замерзания,
он упоминается как мороз
пункт
). Точка росы — это температура, при которой
водяной пар переходит из воздушной массы в жидкость
или твердые, обычно образующие дождь, снег, иней или росу.Точка росы обычно возникает, когда масса воздуха
относительная влажность 100%. Это происходит в
атмосферу в результате охлаждения через ряд
различных процессов.

атмосферная влажность — AWE International

Водяной пар является частью гидрологического цикла и играет ключевую роль как в погодных, так и в климатических условиях. Влажность влияет на многие свойства воздуха и материалов, контактирующих с воздухом.Поэтому неудивительно, что мы хотим его измерить и понять.

Часто влажность неощутима в повседневной жизни, но иногда мы видим ее последствия. Мы обнаруживаем конденсат на зеркале в ванной или замечаем росу на улице. Интересно отметить, что измеренная температура точки росы в течение дня обычно соответствует минимальной ночной температуре.

В холодную погоду мы видим конденсат внутри окон, если они плохо изолируют. И наоборот, конденсация на внешней стороне двойного остекления является хорошим признаком того, что тепло в помещении не «просачивается» наружу через стекло.

Как именно водяной пар является экологической проблемой?

Водяной пар является основным парниковым газом на Земле — и это полезно. Без него, как ни удивительно, средняя температура была бы на 31 ° C ниже.

С другой стороны, двуокись углерода (CO2) является парниковым газом, который чаще ассоциируется с признаками глобального изменения климата. По этой причине антропогенные выбросы углекислого газа подлежат сокращению.

Но, в отличие от выбросов CO2, выбросы водяного пара, как правило, невозможно контролировать: поверхностные воды испаряются повсюду, в количествах, определяемых в основном температурой, а также циркуляцией воздуха и другими факторами.Водяной пар из атмосферы образует облака и, конечно же, выпадает в виде дождя, когда этого требуют температура, давление и движение воздуха.

Облака — лишь одно из множества факторов, влияющих на радиационный тепловой баланс Земли. Капли воды (или частицы льда) в облаках действуют совершенно иначе, чем водяной пар. Высотные облака имеют тенденцию отражать солнечную радиацию, уменьшая лучистое нагревание Земли. Напротив, низкие облака имеют тенденцию повышать температуру на уровне земли.

Ежедневно каждая точка земной поверхности днем ​​нагревается, а в темноте охлаждается.Все мы знаем, насколько облачной ночью она мягче, чем ясная; это прямой опыт того, как облака влияют на тепло, излучаемое Землей ночью, когда солнечное излучение находится в другом месте на планете.

В то время как естественные облака находятся вне нашего контроля, искусственные следы водяного пара, оставленные самолетами, действуют так же, как облака, и иногда вызывают дополнительное «естественное» образование облаков1. Они достаточно значительны, чтобы вносить вклад в радиационный тепловой баланс.

Очевидно, что атмосферная влажность и температура имеют решающее значение для этих процессов.Только изучив присутствие воды в атмосфере, можно полностью понять эти эффекты. А облака — лишь одно из многих атмосферных явлений, связанных с водяным паром.

Не все интересы влажности глобальны. В условиях строительства одной из проблем является комфорт, и влажность играет в этом роль. В других странах огромное количество процессов производства, хранения и тестирования критично к влажности, везде, где людям необходимо предотвратить конденсацию, коррозию, плесень или другую порчу продуктов.Это очень важно для пищевых продуктов, фармацевтических препаратов, химикатов, топлива, дерева, бумаги и многих других веществ. Системы управления зданием часто контролируют влажность, и значительное количество энергии может тратиться на охлаждение воздуха для удаления водяного пара. Измерения влажности способствуют как достижению правильных условий окружающей среды, так и минимизации затрат на электроэнергию.

Измерение влажности — как

Поскольку влажность оказывает такое разнообразное воздействие на материалы, отсюда следует, что для ее измерения можно использовать самые разные принципы измерения.Гигрометры используют изменения электрического импеданса (емкости или сопротивления), температуры конденсации, изменения размеров материалов, испарительного охлаждения, электролиза, поглощения инфракрасного излучения и, реже, других явлений.

Воздушные шары для исследования атмосферы, как правило, несут самые легкие и компактные датчики влажности — обычно это датчики с электрическим сопротивлением. Они также обычно используются на наземных метеостанциях, хотя могут быть подходящими и другие гигрометры, если они достаточно просты, надежны и потребляют мало энергии.Инфракрасные спектрометры также вызывают все больший интерес при измерениях водяного пара в атмосфере из-за их способности к чрезвычайно быстрому отклику, чего другие типы инструментов часто не достигают.

Среди этих принципов гигрометра многие не являются абсолютными измерениями — они дают выходной сигнал (например, электрическую емкость), который изменяется в зависимости от влажности, но его необходимо масштабировать или откалибровать.

В других случаях может показаться, что приборы измеряют влажность «абсолютно», используя фундаментальный принцип (например, измеряя точку росы или температуру конденсации).Пользователи иногда с удивлением обнаруживают, что даже «фундаментальные» приборы могут показывать ошибку измерения или смещение, поэтому они тоже нуждаются в калибровке. Сложность заключается в том, что влажность выражается различными измеряемыми величинами: относительной влажностью; температура точки росы; парциальное давление водяного пара; объемная концентрация; доля воды (по массе или молям) и другие.

Каждый из них одобрен различными сообществами пользователей из-за способа его применения: например, инженеров по кондиционированию воздуха интересует масса воды (а иногда и связанное с ней тепло) на единицу объема воздуха.Специалисты по хранению и упаковке пищевых продуктов и органических материалов измеряют относительную влажность, поскольку она напрямую связана с активностью веществ в воде. Верхняя влажность воздуха может рассматриваться как количественная доля, но измерения могут проводиться в терминах точки замерзания из-за прямой зависимости от давления водяного пара и конденсации. На некоторые из этих величин сильно влияет изменение температуры или давления измеряемого газа, поэтому требуется тщательная интерпретация.Измерение температуры воздуха особенно важно наряду с данными об относительной влажности, поскольку изменение температуры на 1 ° C вызывает изменение относительной влажности примерно на 6% от значения при комнатной температуре.

Прослеживаемость измерений и калибровка

Прослеживаемая калибровка гигрометров необходима для точного измерения влажности. Калибровка — это сравнение прибора с эталонным значением. Для гигрометра это сравнение может проводиться с калиброванным эталонным гигрометром, использующим камеру или другой стабильный источник влажного газа.Эталонный гигрометр должен иметь калибровку, отслеживаемую напрямую или в несколько этапов до авторитетного стандарта.

В Великобритании первичные эталоны влажности хранятся в Национальной физической лаборатории, что обеспечивает калибровку и отслеживание для лабораторий и пользователей гигрометров по всей Великобритании и в более широком смысле. Стандартные генераторы влажности разрабатываются и проверяются с использованием самых строгих методов для установления точных эталонных значений влажности и погрешностей в этих значениях.

Итак, что это значит для пользователя прибора? Свидетельство о калибровке сообщает о любых ошибках прибора и указывает на них неопределенность. Однако калибровка позволяет проследить измерение только в том случае, если калибровочные поправки (или функции калибровки) и их неопределенности применяются к показаниям прибора.

При любом измерении практическая неопределенность использования прибора всегда больше, чем в сертификате калибровки. Это потому, что все типы инструментов имеют некоторый внутренний дрейф и невоспроизводимость.И, конечно же, важна правильная практика измерения для минимизации дополнительных ошибок2.

Количественная оценка проблем измерения влажности

В области климата и погоды эталонные требования для измерений устанавливаются такими органами, как Всемирная метеорологическая организация (ВМО) и национальными метеорологическими организациями (Метеорологическое бюро в Великобритании и аналогичные организации по всему миру).

Эти потребности были недавно подробно описаны в отчете Справочной аэрологической сети Глобальной системы наблюдений за климатом (ГСНК) ВМО (ГРУАН) 3.Среди главных приоритетов они определили требования к улучшенным измерениям влажности и температуры воздуха — влажность выше 2% от показаний и долгосрочная стабильность прибора выше 1% от показаний.

Точно так же британский орган, проводящий авиационные исследования атмосферы FAAM (установка для измерения атмосферы с воздуха), требует измерений точки замерзания с погрешностью от 0,1 ° C до 0,2 ° C. Принимая во внимание сложные условия этих измерений, неопределенность калибровки и некоторую нестабильность прибора, это вызывает большие сомнения.

Широко признано, что достоверные исследования климата (особенно медленного, долгосрочного изменения климата) в наибольшей степени зависят от согласованности измерений.

Это сильно зависит от стабильности инструментов и, в принципе, в меньшей степени от абсолютной точности. Это привело к некоторым спорам о важности в этой области прослеживаемости измерений до «абсолютных» эталонов. Однако самый надежный способ получить доказательства постоянной стабильности прибора — это долгосрочное использование установленных стандартов, а регулярная прослеживаемая калибровка — идеальный способ сделать это.

Проект MeteoMet

Новый международный проект призван стимулировать новые разработки в области измерения влажности и более эффективное применение результатов в исследованиях погоды и климата.

Эта работа объединяет дисциплины метрологии (наука об измерениях) и метеорологии (наука о климате и погоде) в проекте, известном как MeteoMet («Метрология для метеорологии»).

Проект стоимостью 4,4 млн евро направлен на улучшение измерений — в частности, измерения влажности, а также давления, расхода и температуры в атмосфере — как на уровне земли, так и на высоте.

Он совместно финансируется Европейской программой метрологических исследований (EMRP) и 22 партнерами по проекту, в состав которых входят национальные измерительные институты и университеты. Проект поддерживается 29 организациями, занимающимися исследованиями погоды и климата. Эти органы внесут важный вклад как в управление, так и в реализацию результатов проекта.

В области влажности проект направлен на обеспечение многих разработок: улучшенные бортовые спектрометры и спектральные данные для водяного пара; улучшенная отслеживаемая воздушная калибровка «на месте»; сравнительное исследование гигрометров для наземного и бортового использования; улучшенная калибровка баллонных радиозондов; новые фундаментальные данные для кривой давления пара воды; новые микроволновые и акустические датчики влажности и температуры; набор улучшений для калибровки в лаборатории и на объекте, а также улучшенные методы анализа полевых данных.

Эта весьма амбициозная программа работы стала возможной только благодаря сочетанию европейского и национального финансирования и совместной работы партнеров с уникальным опытом. Ключевые вопросы заключаются в том, как интегрировать прослеживаемость измерений и реалистичное распознавание неопределенности измерений при сохранении прозрачности, согласованности и непрерывности метеорологической записи.

Взгляд вперед

Измерение водяного пара, конечно, по-прежнему будет представлять большой интерес, особенно в науке об атмосфере.Это, безусловно, глобальный, а также национальный и местный вопрос.

Международные проекты — это логичный подход в такой области, как эта, где измерительная деятельность разрознена и широко распространена, часто пересекая национальные границы. Совместные проекты являются ключом к максимальному увеличению воздействия разработок в этой области.

Везде, где можно укрепить связи между экспертами по измерениям и сообществом по климату и метеорологии, это может только помочь в распространении достижений в методах и передовой практике, а также в поддержке содержательной интерпретации данных измерений климата.?

Список литературы

1 Глобальное радиационное воздействие от инверсионных перистых облаков, Ульрике Буркхардт и Бернд Керхер, Nature Climate Change, Том 1, АПРЕЛЬ 2011 г., www.nature.com/natureclimatechange (по состоянию на 31 марта 2011 г.) 2 Руководство по измерению влажности Институт измерения и Control, 1996, 68 стр., ISBN 0-7-24-9 3 GCOS — 112 (WMO / TD No. 1379) Справочная аэрологическая сеть ГСНК (GRUAN): обоснование, требования, размещение и варианты оборудования. Апрель 2007 г. (ВМО, Женева.)

Автор

Д-р Стефани Белл — ведущий ученый в области метрологии влажности в Национальной физической лаборатории с более чем 20-летним опытом в области измерения влажности, стандартов, калибровки, неопределенности измерений и аккредитации. Она является членом Общества инженеров-экологов и возглавляет ключевые национальные и международные комитеты по влажности: требования BSI CPI / 29 к влажности и температуре, а также измерения влажности CIPM CCT WG6. В области влажности возможности измерения NPL являются одними из лучших в мире.NPL предоставляет стандарты для Великобритании, охватывающие температуру точки росы и замерзания, относительную влажность, соотношение смешивания и связанные с ними величины в широком диапазоне измерений. Соответствующие исследовательские программы разрабатывают и улучшают стандарты влажности, в настоящее время распространяя их на ряд газов и давлений. Исследования группы также включают измерение и отслеживание содержания влаги в материалах и потока водяного пара от поверхностей и через них.

Тесно согласованная работа охватывает методы калибровки температуры, характерные для датчиков температуры воздуха.NPL предоставляет стандарты, калибровки и опыт измерений для всех типов физических измерений в поддержку промышленности Великобритании. Интересы NPL в области измерений охватывают множество областей окружающей среды, включая эталонные газы, исследования атмосферы с помощью аэростатов, наземные сети мониторинга окружающей среды и многое другое.

Национальная роль

NPL, средства измерения, услуги и учебные курсы подробно описаны на сайте www.npl.co.uk, в том числе большое количество публикаций по передовой практике измерения, которые можно загрузить бесплатно.Субсидируемые консультации доступны в рамках схемы Фонда технологических инноваций по адресу http://www.npl.co.uk/commercial-services/products-and-services/technology-innovation-fund/.

Первоначальная информация о проекте MeteoMet находится на http://www.meteomet.org/links.html. Дата запуска проекта — осень 2011 года, после чего на веб-сайте будут регулярно появляться новости о ходе реализации проекта и его результатах.

Обращение: [электронная почта защищена] © Авторское право Crown 2011. Воспроизведено с разрешения контролера HMSO и принтера Королевы Шотландии.

Опубликовано: 10 июня 2011 г. в AWE International

Обсуждение влажности

Обсуждение водяного пара, влажности и точки росы и их связи с осадками

ВОДЯНОЙ ПАРА:

Вода — уникальное вещество. Он может существовать в виде жидкости, твердого тела (лед) и газа (водяной пар). Основной способ увеличения содержания водяного пара в атмосфере — испарение. Жидкая вода испаряется из океанов, озер, рек, растений, земли и выпавших дождей.В воздухе может присутствовать много или мало водяного пара. Затем ветер в атмосфере переносит 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 еще называют влагой.

АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ:

Абсолютная влажность (выраженная в граммах водяного пара на кубический метр объема воздуха) — это мера фактического количества водяного пара (влаги) в воздухе, независимо от температуры воздуха.Чем больше количество водяного пара, тем выше абсолютная влажность. Например, максимум около 30 граммов водяного пара может существовать в кубометровом объеме воздуха с температурой в середине 80-х. УДЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ относится к весу (количеству) водяного пара, содержащемуся в единице веса (количества) воздуха (выраженному в граммах водяного пара на килограмм воздуха). Абсолютная и удельная влажность по сути схожи.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ:

Относительная влажность (RH) (выраженная в процентах) также измеряет водяной пар, но RELATIVE — 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 (влаги), чем холодный воздух, поэтому при одинаковом количестве абсолютной / удельной влажности воздух будет иметь более высокую относительную влажность, если воздух холоднее, и более низкую относительную влажность, если воздух теплее. То, что мы «чувствуем» снаружи, — это действительное количество влаги (абсолютная влажность) в воздухе.

ТОЧКА РОСЫ:

Метеорологи обычно рассматривают температуру «точки росы» (вместо, но аналогично абсолютной влажности) для оценки влажности, особенно весной и летом.Температура точки росы, которая является мерой фактического количества водяного пара в воздухе, представляет собой температуру, до которой воздух должен быть охлажден, чтобы он стал насыщенным. Хотя погодные условия по-разному влияют на людей, в целом весной и летом температура точки росы на поверхности в 50-е годы обычно комфортна для большинства людей, в 60-е годы несколько неудобно (влажно), а в 70-е годы довольно неудобно (очень влажно). В долине Огайо (включая Кентукки) обычная точка росы летом колеблется от середины 60-х до середины 70-х годов.Были зарегистрированы точки росы до 80 или ниже 80, что очень тяжело, но, к счастью, относительно редко. В то время как точка росы дает быстрое представление о содержании влаги в воздухе, относительная влажность — нет, поскольку влажность связана с температурой воздуха. Другими словами, относительную влажность нельзя определить, зная только точку росы, необходимо также знать фактическую температуру воздуха. Если воздух полностью насыщен на определенном уровне (например, поверхность), 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 совпадают), это не означает, что НЕ обязательно означает, что будут выпадать осадки. Это просто означает, что максимальное количество влаги находится в воздухе при определенной температуре воздуха. Насыщение может привести к появлению тумана (на поверхности) и облаков вверху (которые состоят из крошечных капель воды, взвешенных в воздухе).Однако для выпадения 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 капель воды, переохлажденных капель и / или льда. кристаллы в облаках. Капли растут в результате процесса, называемого «столкновение-коалесценция», при котором капли разного размера сталкиваются и сливаются (сливаются). Процессы кристаллов льда (включая осаждение и агрегацию) также важны для роста частиц.Во время грозы также может выпадать град. Когда взвешенные частицы осадков вырастают до достаточных размеров, воздух больше не может выдерживать их вес, и осадки выпадают из облаков. Во влажном климате грозы часто вызывают более сильные дожди, чем обычные зимние осадки, поскольку содержание влаги в воздухе обычно выше весной и летом, и поскольку воздух обычно поднимается с гораздо большей скоростью во время грозы, чем в обычных зимних системах. «Микрофизика облаков» — это изучение образования и роста капель и кристаллов льда в облаках и их связи с осадками.

ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЕ ВОДЫ:

Метеорологов интересует не только точка росы или абсолютная влажность на поверхности, но и на высоте. Осажденная вода (PW) — это мера общего количества водяного пара, содержащегося в небольшом вертикальном столбике, простирающемся от поверхности до верха атмосферы. Однако, как упоминалось выше, большая часть влаги в атмосфере содержится примерно в самых нижних 10 000 футов. Количество выпадающей воды около 1 дюйма и выше является обычным явлением весной и летом к востоку от Скалистых гор (включая Кентукки).Значения 2 дюймов летом указывают на очень высокое содержание влаги в атмосфере, типичное для тропической воздушной массы. В целом, чем выше PW, тем выше вероятность появления очень сильных дождей от гроз, если они будут развиваться. Однако еще одним очень важным фактором является не только количество окружающей влаги в конкретном месте, но также количество адвекции и конвергенции влаги, которые обеспечивают дополнительную влажность в определенной области. Если эти дополнительные факторы значительны, эти дополнительные факторы помогают объяснить, почему общее количество осадков от гроз может превышать фактические значения PW воздуха, в котором происходят штормы.Движение грозы, называемое распространением, также очень важно для определения фактического количества осадков в любом месте. Чем медленнее идет гроза, тем выше вероятность выпадения осадков в одном районе.

ТЕПЕРЬ ВАША очередь. ПОЖАЛУЙСТА, ОТВЕТЬТЕ НА СЛЕДУЮЩИЕ ВОПРОСЫ:

ВОПРОС 1: Зимой, если температура воздуха была 40 F и точка росы также была 40, какой была бы относительная влажность? Теперь, весной, если бы температура воздуха была 70, а точка росы была 70, какой была бы относительная влажность? В какой ситуации было бы 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, была бы относительная влажность воздуха выше или ниже, чем если бы температура воздуха была 70 градусов с точкой росы 55? Какая воздушная масса была бы для вас более неудобной? Ответ на вопрос 2
ВОПРОС 3: Если бы температура воздуха днем ​​была 90 градусов при относительной влажности 60 процентов, чувствовал бы он себя более неудобно для человека, чем если бы на улице было 75 градусов при относительной влажности 100 процентов утром? ? Ответ на вопрос 3

Эти примеры показывают, насколько относительная влажность может вводить в заблуждение. В целом, если точка росы или абсолютная влажность не изменяются, относительная влажность будет самой высокой ранним утром, когда температура воздуха самая низкая, и самой низкой во второй половине дня, когда температура воздуха самая высокая .

ИНДЕКС ТЕПЛА:

Хотя точка росы является более точным показателем содержания влаги, это относительная влажность, которая обычно используется для определения того, насколько жарко и влажно он «ощущается» для нас весной и летом на основе комбинированного воздействия 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 горячее кажется нашим телам снаружи.

ИНДЕКС ОХЛАЖДЕНИЯ ВЕТРА:

Зимой есть еще один индекс, который мы используем, чтобы определить, насколько холодно наше тело, когда мы на улице. Это называется «индексом охлаждения ветром» (также известным как «коэффициент охлаждения ветром»). Этот индекс объединяет влияние температуры воздуха со скоростью ветра.Когда на улице холодно и дует ветер, ветер уносит тепло от наших тел быстрее, чем если бы его не было. От этого нам становится холоднее. Следовательно, чем сильнее ветер зимой, тем холоднее он нам кажется и тем ниже индекс холода ветром.

ВОПРОС 4: Если бы температура на улице была 20 градусов при скорости ветра 20 миль в час, было бы это «ощущаться» 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 наше тело «чувствует», когда мы на улице.Если индекс жары очень высок или индекс охлаждения ветром очень низок, то мы должны принять меры безопасности, чтобы защитить наш организм от возможных погодных воздействий, включая тепловое истощение, солнечный и тепловой удар летом, а также обморожение в холодное время года. зима.

Вернуться к учебным документам

UCAR Center for Science Education

Туман часто образуется при относительной влажности 100%.
Кредит: UCAR

Некоторые люди описывают влажную погоду как душную.Когда воздух влажный, в нем много водяного пара. Вода как газ в атмосфере называется водяным паром.

Сколько водяного пара может удерживать воздух?

Максимальное количество водяного пара, которое может находиться в воздухе, зависит от температуры воздуха. Более теплый воздух может удерживать в себе больше водяного пара. Вот почему самые жаркие дни обычно бывают в разгар летней жары. Но при понижении температуры воздух может удерживать меньше пара, и часть его превращается в жидкую воду.

Абсолютное vs.Относительная влажность

Количество водяного пара в воздухе называется абсолютной влажностью. Количество водяного пара в воздухе по сравнению с количеством воды, которое воздух может удерживать, называется относительной влажностью. Это количество воздуха, которое может удерживать воду, меняется в зависимости от температуры и давления. Например, если вы измеряете, что на каждый кубический ярд воздуха приходится полграмма водяного пара, а на каждый кубический ярд воздуха может приходиться максимум 1 грамм воды, то относительная влажность составляет 50%.

Почему прохладным летним утром на траве видны капли воды, хотя накануне вечером дождя не было? Скорее всего, вода поступала из водяного пара, который при охлаждении до точки росы образовывал жидкие капли воды. Точка росы — это температура, при которой вода начинает конденсироваться из воздуха. Когда воздух максимально насыщен водяным паром, он находится в точке росы.

Расчет относительной влажности

В теплый день при 76 ° F вы измеряете, что на каждый кубический ярд воздуха приходится полграмма пара.При такой температуре воздух может удерживать 1 грамм воды на каждый кубический ярд воздуха. Так что же такое относительная влажность?

Разделите количество пара в воздухе (0,5 грамма) на общее количество, которое может удерживать воздух (1 грамм), и умножьте на 100, чтобы вычислить относительную влажность в процентах.

Влажность | Национальное географическое общество

Посещали ли вы когда-нибудь место, от которого вам постоянно становилось жарко и липко, что бы вы ни делали, чтобы остыть? Вы можете поблагодарить влажность за это неприятное ощущение.

Влажность — это количество водяного пара в воздухе. Если в воздухе много водяного пара, влажность будет высокой. Чем выше влажность, тем влажнее кажется на улице.

В сводках погоды влажность обычно обозначается как относительная влажность. Относительная влажность — это количество водяного пара в воздухе, выраженное в процентах от максимального количества водяного пара, которое воздух может удерживать при той же температуре. Подумайте о холодном воздухе -10 градусов по Цельсию (14 градусов по Фаренгейту).При такой температуре воздух может содержать не более 2,2 грамма воды на кубический метр. Таким образом, если на кубический метр при -10 градусов Цельсия 2,2 грамма воды на улице, мы находимся в неудобной 100-процентной относительной влажности. Если бы при температуре -10 градусов Цельсия в воздухе было 1,1 грамма воды, мы имеем 50-процентную относительную влажность.

При высокой влажности воздух настолько забит водяным паром, что больше не остается места. Если вы потеете во влажную погоду, его может быть трудно охладить, потому что ваш пот не может испаряться в воздух так, как ему нужно.

Влажность является причиной возникновения всевозможных негативных явлений, в том числе плесени в вашем доме (обычно в ванной комнате, где много времени влажно), а также неисправностей в обычной бытовой электронике. Влага из влажного воздуха оседает или конденсируется на электронике. Это может прервать электрический ток, что приведет к потере мощности. Компьютеры и телевизоры могут потерять электроэнергию, если не защищены от воздействия влажности. Жить с влажностью легче с помощью осушителя, который отсасывает влагу из воздуха.

Высокая влажность также связана с ураганами. Для развития урагана необходим воздух с повышенным содержанием влаги.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.