Як передбачають погоду? (Вологість повітря)

Цим записом я розпочинаю цикл повідомлень про цікавий розділ фізики — Властивості рідин та газів. А точніше про клімат, про передбачення погоди, різні фактори які впливають на клімат та способи впливу на погодні умови.


Більш-менш довільно погоду визначають як атмосферні умови, які існують в певному місці і в певний час. Клімат включає всі види погоди, які спостерігаються в даному пункті за великий період часу. Клімат даного регіону залишається досить сталим з року в рік, але погода може різко змінитися за день і навіть за кілька годин. Що викликає ці зміни? Які ті чинники, які визначають погоду і клімат?

Вміст вологи в атмосфері є одним з найважливіших факторів, що визначає погоду. Навіть над пустелею повітря ніколи не буває абсолютно сухим. Випаровування з океанів, озер, річок, а також з поверхні суші і з рослинності дає вміст вологи в повітрі в розмірі 4%. Фактична кількість вологи, що міститься в 1 м³ повітря, називається абсолютною вологістю. Зазвичай абсолютна вологість вимірюється в грамах на кубічний метр.


Повітря, що містить максимальну кількість вологи, яке воно може утримати, називається насиченим. Як видно з таблиці, кількість вологи залежить від температури повітря. Так, наприклад, при тиску в 1 атм і температурі в 15 °С 1 м³ насиченого повітря містить тільки 12,7 г вологи, або водяної пари, а при 20 ° С він містить 17,3 г.
Зазвичай в природному стані атмосферне повітря не насичене. Так, наприклад, при 20 ºС повітря може містити лише 8,7 г / м³, тоді як при насиченні воно мало б містити 17,3 г / м3. Іншими словами, воно містить тільки 50% своєї вологоємності.

Відношення кількості водяної пари, фактично присутньої в повітрі, до тієї кількості, яка необхідна для його насичення при тій же температурі, називається відносною вологістю.
Відносна вологість впливає не тільки на погодні умови, але також і на здоров'я і самопочуття. Так, наприклад, можна відчувати себе цілком добре при температурі 25 °С або 30 °С і відносній вологості в 25%. З іншого боку, при тій же температурі можна мати погане самопочуття, відчуваючи спеку і відчуваючи пригніченість, при відносній вологості 80% або 90%. Або, наприклад, якщо температура повітря 18 °С, а відносна вологість 25%, можна відчувати холод, хоча при тій же температурі і вологості 60% і вище можна мати цілком добре самопочуття.

Різне самопочуття в наслідок відмінності у відносній вологості при однаковій температурі пояснюється тим, що тіло охолоджується частково в наслідок випаровування при диханні і що швидкість охолодження збільшується з швидкістю випаровування. Інакше кажучи, якщо повітря сухе, а отже відносна вологість мала, випаровування, а потім і охолодження, відбувається швидко. Але якщо повітря вологе, тобто відносна вологість висока, випаровування відбувається дуже повільно, так що охолодження незначне. Іншими словами, висока відносна вологість перешкоджає охолодженню за допомогою випаровування, в той час як низька відносна вологість сприяє швидкому випаровуванню, що і викликає охолодження.

Зауважимо, що сухість або вологість повітря визначається безпосередньо відносною вологістю і тільки побічно залежить від фактичного вмісту водяної пари.
Багаторазовими експерементами встановлено, що для гарного самопочуття і здоров'я необхідно, щоб відносна вологість була в межах від 40 до 60%. Однак в наших будинках в зимові місяці відносна вологість часто не перевищує 10 — 20%. Такі умови викликає швидке випаровування і висихання слизової оболонки носа, горла і легенів, що призводе до простудних та інших захворювань органів дихання.
Для отримання пояснення малої відносної вологості в будівлях в зимовий час припустимо, що температура зовнішнього повітря дорівнює -10 °С і, що його абсолютна вологість дорівнює 1,2 г/м³, або 50%. Тепер припустимо, що це зовнішнє повітря проникає в житло і його температура підвищується до +20 °С. При цій більш високій температурі насичене повітря повинно містити 17, 3 г /м³.
Таким чином, якщо не додавати водяної пари, то відносна вологість знизиться до 1,2 / 17,3, або до 7%.
На закінчення відзначимо, що при незмінності абсолютної вологості нагрівання повітря знижує його відносну вологість і навпаки. При незмінності інших факторів, чим менше вологість, тим швидше випаровування при диханні. Це охолоджує тіло і призводить до сильнішого відчуття холоду, ніж це було б при більш високій відносній вологості. При великій вологості відбувається слабке випаровування, тому і охолодження шляхом випаровування невелика. Завдяки цьому відчуття тепла сильніше ніж при малій відносній вологості.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *