Vlažnost je precej pomembna meteorološka spremenljivka, saj je v zraku, ki ga dihamo, vedno prisotna vodna para. Ne glede na temperaturo zrak, ki ga dihamo, skoraj vedno vsebuje nekaj vodne pare. Navajeni smo videti vlažnost, zlasti v najhladnejših zimskih dneh. Če vas zanima več o tej spremenljivki, si lahko preberete o pomenu vlažnosti v meteorologiji.
Voda je ena glavnih komponent ozračja in jo lahko najdemo v vseh treh stanjih (plin, tekočina in trdna snov). V tem članku bom razložil vse, kar morate vedeti o vlažnosti kot meteorološki spremenljivki in za kaj ji služi. Ali želite vedeti več o tem?
Kaj je vlaga? Vrste vlažnosti
Vlažnost je količina vodne pare v zraku. Ta količina ni konstantna; odvisna je od različnih dejavnikov, kot so nedavne padavine, bližina morja, prisotnost rastlin in tako naprej. Odvisna je tudi od temperature zraka. Ko temperatura zraka pade, lahko zadrži manj vodne pare, zato ponoči vidimo meglo ali roso. Zrak postane nasičen z vodno paro in je ne more več zadrževati toliko, zato se vodna para kondenzira nazaj v tekočo obliko. Zanimivo je, da lahko puščavski zrak zadrži več vlage kot polarni zrak, ker se topel zrak ne nasiči z vodno paro tako hitro in je lahko zadrži več, ne da bi se ta kondenzirala v tekočo vodo.
Vsebnost vlage v ozračju se lahko sklicuje na več načinov:
- Absolutna vlažnost: masa vodne pare v gramih, vsebovana v 1m3 suhega zraka.
- Specifična vlažnost: masa vodne pare v gramih, vsebovana v 1 kg zraka.
- Rmešalno območje: masa vodne pare, v gramih, v 1 kg suhega zraka.
Vendar pa je najpogosteje uporabljena mera vlažnosti relativna vlažnost , ki je izražena v odstotkih (%). Izračuna se tako, da se vsebnost pare v zračni masi deli z njeno največjo parno kapaciteto in pomnoži s 100. Kot sem že omenil, višja kot je temperatura zračne mase, več vodne pare lahko sprejme, zato je lahko njena relativna vlažnost višja. Če želite izvedeti več o tem, si lahko preberete o relativni vlažnosti.
Kdaj je zračna masa nasičena?
Največja zmogljivost zadrževanja vodne pare se imenuje tlak nasičene pare. Ta vrednost označuje največjo količino vodne pare, ki jo lahko vsebuje zračna masa, preden se pretvori v tekočo vodo.
Zahvaljujoč relativni vlažnosti lahko dobimo predstavo o tem, kako blizu je zračna masa nasičenosti. Zato v dneh, ko slišimo, da je relativna vlažnost 100 %, to pomeni, da zračna masa ne more več zadržati vodne pare. Od takrat naprej bo vsaka dodatna vodna para tvorila vodne kapljice (znane kot rosa) ali ledene kristale , odvisno od okoljskih pogojev. Ta pojav običajno opazimo ob zori, ko se temperature znatno znižajo. To se običajno zgodi, ko je temperatura zraka precej nizka, zato ne more zadržati več vodne pare. Ko se temperatura zraka dvigne, lahko zadrži več vodne pare, ne da bi postal nasičen, zato se vodne kapljice ne tvorijo več.
Na primer, na obalnih območjih so poletja zelo vlažna in se zdijo kot lepljiva vročina, ker kapljice valov v vetrovnih dneh ostanejo v zraku. Vendar se zaradi visokih temperatur zraka te kapljice ne morejo kondenzirati v vodo ali postati nasičene , saj lahko zrak zadrži veliko količino vodne pare. Zato poleti ne nastaja rosa.
Kako lahko nasičimo zračno maso?
Da bi to pravilno razumeli, moramo pomisliti, kdaj v zimskih nočeh izdihnemo vodno paro skozi usta. Zrak, ki ga izdihnemo, ima določeno temperaturo in vsebnost vodne pare. Ko pa zapusti naša usta in pride v stik s hladnim zunanjim zrakom, njegova temperatura močno pade. Zaradi tega ohlajanja zračna masa izgubi sposobnost zadrževanja pare in zlahka doseže nasičenost. Vodna para se nato kondenzira in tvori dih.
Še enkrat želim poudariti, da gre za isti mehanizem, s katerim se v hladnih zimskih nočeh nabira rosa na naših vozilih. Zato se temperatura, na katero se mora zračna masa ohladiti, da pride do kondenzacije, ne da bi se spremenila vsebnost vodne pare, imenuje rosišče. Da bi bolje razumeli ta pojav, vas vabim, da izveste več o tem, kako se vlažnost spreminja s temperaturo.
Zakaj avtomobilska okna meglejo in kako jih odstranimo?
Da bi rešili to težavo, ki se lahko pojavi pozimi, zlasti v deževnih nočeh in dneh, moramo upoštevati nasičenost zraka. Ko vstopimo v avto od zunaj, se vsebnost vodne pare v vozilu med dihanjem začne povečevati in zaradi nizke temperature se zelo hitro nasiči (relativna vlažnost doseže 100 %). Ko zrak v avtomobilu postane nasičen, se okna zarosijo, ker zrak ne more več zadržati vodne pare, vendar še naprej vdihavamo in izdihujemo več vodne pare. Zato zrak postane nasičen in vsa odvečna para se spremeni v tekočo vodo.
To se zgodi, ker smo ohranjali konstantno temperaturo zraka, vendar smo dodali veliko vodne pare. Kako lahko to popravimo in se izognemo nesreči, ki bi jo povzročila zmanjšana vidljivost zaradi zarosenih stekel? Uporabiti moramo ogrevanje. Z usmerjanjem toplote proti steklom bomo zvišali temperaturo zraka, kar bo omogočilo, da bo zadržal več vodne pare, ne da bi se nasičil. To bo očistilo zarosena stekla in lahko bomo varno vozili brez dodatnega tveganja.
Kako merite vlažnost in izhlapevanje?
Vlažnost se običajno meri z instrumentom, imenovanim psihrometer. Ta je sestavljen iz dveh enakih termometrov. Eden, imenovan "termometer s suhim termometrom", preprosto meri temperaturo zraka. Drugi, imenovan "termometer z mokrim termometrom", ima termometer, prekrit s stenjem, navlaženim s stenjem, ki ga povezuje z rezervoarjem za vodo. Delovanje je zelo preprosto: voda, ki nasiči stenj, izhlapi in absorbira toploto iz okoliškega zraka, ki nato začne padati. Glede na temperaturo in začetno vsebnost vodne pare v zračni masi bo količina izhlapene vode večja ali manjša, kar bo povzročilo ustrezen padec temperature mokrega termometra. Relativna vlažnost se izračuna z matematično formulo, ki povezuje ti dve vrednosti. Za udobje je termometer opremljen s tabelami, ki neposredno prikazujejo vrednost relativne vlažnosti iz odčitkov obeh termometrov, s čimer se odpravi potreba po kakršnih koli izračunih.
Obstaja še en instrument, natančnejši od prejšnjega, imenovan aspiropsihrometer, v katerem majhen motor zagotavlja neprekinjeno prezračevanje termometrov.
Kot lahko vidite, je vlaga pri meteorologiji in podnebnih znanostih zelo pomembna.