Wilgotność powietrza

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Przyrząd rejestrujący temperaturę i wilgotność względną powietrza
Maksymalna zawartość wody (g/m³) w zależności od temperatury
Wskaźnik wilgotności 60%, 10 % i 5 %.
Higrometr w formie domku.

Wilgotność powietrza – zawartość pary wodnej w powietrzu.

Wilgotność charakteryzuje się na różne sposoby. Najpopularniejsze to:

Maksymalna wilgotność bezwzględna, odpowiadająca wilgotności względnej 100%, czyli maksymalna ilość pary wodnej w określonej ilości powietrza silnie zależy od temperatury powietrza. Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej pary wodnej może się w nim znajdować.

Wilgotność powietrza należy do głównych wskaźników pogody i klimatu[2]. Para wodna zawarta w powietrzu odgrywa ważną rolę, wskazuje prawdopodobieństwo wystąpienia opadów, rosy, mgły, przymrozków. Wyższa wilgotność zmniejsza skuteczność chłodzenia ciała przez pocenie, zmniejszając szybkość odparowywania wody ze skóry, co jest uwzględniane np. we wskaźniku Humidex. Wilgotność powietrza jest ważnym parametrem określającym jakość powietrza w pomieszczeniach.

Przekroczenie maksymalnej wilgotności, np. w wyniku obniżenia temperatury powietrza poniżej punktu rosy, powoduje skraplanie się pary wodnej. Dlatego właśnie powstaje wieczorna (nocna) rosa. Nagrzane w dzień powietrze może zawierać w sobie dużo pary wodnej, gdy przychodzi noc, powierzchnia ziemi oraz powietrze ochładzają się, w wyniku czego spada maksymalna ilość pary wodnej, która może być w nim zawarta. Nadmiar pary wodnej skrapla się w powietrzu lub na chłodnych powierzchniach, tworząc na powierzchni ziemi kropelki rosy.

Maksymalna prężność pary wodnej[edytuj]

Prężność pary wodnej w równowadze z ciekłą wodą określana jest kilkoma wzorami. Jednym z nich jest tzw. formuła Magnusa lub Magnusa-Tetensa, określana wzorami[3]:

lub

We wzorze tym współczynniki dobierane są tak, by równanie jak najlepiej pasowało do rzeczywistego ciśnienia równowagi. W zależności od przyjętych zakresów opracowano kilka zestawów wartości współczynników.

gdzie

T – temperatura w °C

Wzór Tetensa (1930)

Wzór Bucka (1981)


Związki między wielkościami[edytuj]

wilgotność bezwzględna (g/m3)

wilgotność względna (%)

gdzie:

  • mp – masa pary wodnej,
  • m – współczynnik objętościowego rozszerzania gazów równy 1/273 (ok. 0,00366),
  • ew – aktualna prężność pary,
  • E – maksymalna prężność pary,
  • t – temperatura powietrza w °C[4].

Wilgotność względna powietrza 60% oznacza, że powietrze zawiera 60% ilości pary nasyconej, która mogłaby być w nim zawarta w tej temperaturze. Wilgotność 0% oznacza, że w powietrzu nie ma pary wodnej. Powietrze dobrze przybliża gaz doskonały dlatego maksymalna ilość pary może być wyrażona w jednostkach masy, ciśnienia, lub objętości.

Pomiar[edytuj]

Przyrząd do pomiaru wilgotności powietrza to wilgotnościomierz, wśród których wyróżnia higrometry i psychometry. Higrometry działają w oparciu o zmianę właściwości ciał w wyniku pochłaniania wody z powietrza, najprostszym jest higrometr włosowy. Psychrometry mierzą wilgotność powietrza poprzez pomiar ochłodzenia ciała z którego paruje woda. Wilgotność wyznacza się też poprzez wyznaczanie punktu rosy.

Zobacz też[edytuj]

Przypisy

  1. Steven M. Babin: Water Vapor Myths: A Brief Tutorial. www.atmos.umd.edu/~stevenb, 2000-06-11. [dostęp 2016-07-09].
  2. Pogoda i klimat - pojęcia podstawowe. [dostęp 2016-07-16].
  3. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Alduchov, Oleg A., Eskridge, Robert E.. Improved Magnus Form Approximation of Saturation Vapor Pressure. „Journal of Applied Meteorology”. 35 (4), s. 601–609, 1996. DOI: 10.1175/1520-0450(1996)035<0601:IMFAOS>2.0.CO;2. 
  4. A.A.Marsz: Wilgotność powietrza, miary, jednostki. W: Materiały dla studentów Wydziału Nawigacyjnego, kierunek Nawigacja Morska [on-line]. Katedra Meteorologii i Oceanografii Nautycznej WN AM w Gdyni, 2001. [dostęp 2016-07-07]. [zarchiwizowane z tego adresu (2014-02-25)].