Приборы для измерения влажности воздуха доклад: Приборы для измерения влажности воздуха — урок. Физика, 8 класс.
Гигрометр и психрометр — это приборы, которые служат для определения влажности воздуха.
Гигрометр бывает:
- весовой;
- конденсационный;
- волосной;
- керамический;
- электронный.
На рисунке показаны электронный и керамический гигрометры.
А более подробно мы рассмотрим строение психрометра.
Он состоит из двух термометров. Один термометр (сухой) показывает температуру воздуха, а другой (влажный
Чем больше относительная влажность, тем менее интенсивно идёт испарение. Значит, разность показаний термометров будет меньше.
По этой разности температур и определяют относительную влажность воздуха с помощью психрометрической таблицы.
Нормальная влажность воздуха в жилых помещениях — около \(55\)\(%\). Днём, с возрастанием температуры и давления, относительная влажность убывает. Ночью относительная влажность возрастает.
Источники:
https://im0-tub-by.yandex.net/i?id=d80ed010fc5120ca9e72701e8d3b8f23&n=33&h=215&w=212
http://navigatorgps.ru/image/___uf___nr01.nyvpqa.pbz/xs/UGO1MBJCXIKKKKpQKKKKd6kKSKKKX/Grfgb-608-U2-0560-6082-Uhzvqvgl-Qrjcbvag-Grzc-Ultebzrgre-Qrj-Cbvag-Zrgre-Grfgr-YRQ-Nynez.wct
https://fs00.infourok.ru/images/doc/259/264407/2/img17.jpg новаяпсих
Издавна было подмечено, что длина обезжиренных волос зависит от влажности воздуха — чем она выше, тем больше удлиняется волос. Проградуировав таким образом шкалу прибора в зависимости от влажности воздуха, можно получить простейший волосяной гигрометр. В современных волосяных гигрометрах используют капроновую нить, которая имеет такие же свойства. К сожалению, точность волосяных гигрометров невысока, и поэтому их применяют, как правило, в бытовых измерениях или в сувенирной продукции.
| Рис. 3.6. Конденсационный гигрометр |
Определение влажности воздуха по точке росы положено в основу принципа действия конденсационного гигрометра
Интенсивное испарение жидкости вызывает быстрое ее охлаждение. Воздух возле самой камеры также охлаждается и при определенной температуре водяной пар, у зеркальной поверхности камеры становится насыщенным. Поскольку в этот момент водяной пар начинает конденсироваться, на зеркальной поверхности гигрометра образуется роса и она тускнеет. Температура tр, при которой это происходит, называется точкой росы. Ее фиксируют с помощью термометра, вставленного в камеру гигрометра.
| Рис. 3.7. Психрометр |
Таблица 1. Давление и плотность насыщенного водяного пара
|
t, °C |
pн, кПа |
ρн, Кг/м3 |
t, °C |
pн, кПа |
ρн, Кг/м3 |
0 |
0,61 |
0,0048 |
16 |
1,81 |
0,0136 |
|
2 |
0,71 |
0,0056 |
18 |
2,07 |
0,0154 |
|
4 |
0,81 |
0,0064 |
20 |
2,33 |
0,0173 |
|
6 |
0,93 |
0,0073 |
22 |
2,64 |
0,0194 |
|
8 |
1,07 |
0,0083 |
24 |
2,99 |
0,0218 |
|
10 |
1,23 |
0,0094 |
26 |
3,36 |
0,0244 |
|
12 |
1,40 |
0,0107 |
28 |
3,79 |
0,0272 |
|
14 |
1,60 |
0,0121 |
30 |
4,24 |
0,0303 Материал с сайта http://worldofschool.ru |
По точке росы в таблице 1 находят давление насыщенного водяного пара, который равен его парциальному давлению p при данной температуре t в комнате. Найдя по этой же таблице давление насыщенного водяного пара рн при комнатной температуре t, по формуле вычисляют относительную влажность воздуха:
φ = (p / pн) • 100%.
Достаточно точно относительную влажность воздуха измеряют также с помощью психрометра (рис. 3.7) — прибора, состоящего из двух одинаковых термометров, один из которых обмотан влажной легкой тканью (ситцем или марлей). Если водяной пар в воздухе ненасыщенный (то есть
Молекулярная физика конспект
Решебник лабораторная работа по физике измерение влажности воздуха
Приборы для измерения влажности воздуха доклад по физике
Содержание статьи:
Для поддержания оптимальных климатических показателей в квартире или производственном помещении важен не только контроль температуры. Установленный в комнате прибор для измерения влажности воздуха будет особенно полезен, если в ней находятся дети или жильцы, имеющие заболевания дыхательных путей. Данные аппараты пригодятся и для складских и кладовых помещений.
Определение влажности воздуха
Прибор показывает, сколько граммов воды находится в воздухе
В рекомендациях по созданию и поддержанию оптимального климата в помещении обычно указывают относительный показатель влажности. Этот параметр и определяют приборы. Они показывают содержание водяных паров в воздушных массах в процентах от наибольшего возможного показателя в данных температурных условиях.
Абсолютная величина показывает, сколько граммов воды имеется в кубометре атмосферы. Определить ее на практике требуется в случае сравнения содержания влаги в горячем и более холодном воздухе (к примеру, в банном помещении). В обыденной жизни принято использовать относительную величину как более понятную. Чем горячее воздух, тем больше максимально достижимая цифра содержания влажных паров в нем. Санитарными нормами установлены рамки рекомендуемых показателей для помещений того или иного назначения.
Принцип работы приборов для измерения влажности воздуха
Приборы для определения влажности воздуха
Приспособления, позволяющие измерить приблизительное содержание влаги, известны еще с XVIII века. Принцип действия некоторых из них основан на растяжении или деформации мембранных элементов или обезжиренных волосков. Когда содержание влаги стабильно, чувствительный компонент должен замереть. При росте показателя волос или мембрана удлиняется.
Существуют также виды измерителей влажности воздуха, опирающиеся на иные параметры – например, изменение электролитического сопротивления некоторых материалов или массу воды, поглощенной из некоторого объема воздуха.
Современные электронные устройства, снабженные термодатчиком, опираются на его показания и данные о содержании паров. Некоторые из них информируют пользователя о температуре, что освобождает от необходимости приобретения термометра.
Разновидности гигрометров и особенности
Существуют разные виды приборов для измерения влажности воздуха. Одни из них демонстрируют высокую точность показаний, другие допускают погрешность.
Волосяной
Это самый распространенный измеритель механического типа. Он способен фиксировать показания в диапазоне от 30 до 80%. К основным компонентам устройства относятся:
- обезжиренный конский волосок;
- металлическая рамка;
- шкала с указателем – деление соответствует проценту;
- калибровочный винтик;
- шкив, через который перекидывают конец волоса с привязанным грузилом.
Измерять непосредственно длину волоса при работе с устройством нет необходимости. Изменения его длины при колебаниях влажности передаются посредством шкива на стрелку-указатель. Для более точного считывания показателей целесообразно размещать устройство на уровне глаз человека, фиксирующего данные.
Пленочный
Пленочный гигрометр
Этот механический прибор по принципу работы схож с предыдущим устройством. В него вмонтирован пленочный компонент, склонный растягиваться при повышении влажности воздуха и ужиматься при понижении. Вследствие этого позиция центра пленки изменяется, что провоцирует движение указателя. Данные приборы, равно как и волосковые, время от времени надо сверять с качественным психрометрическим или иным высокоточным устройством. Часто их применяют для работы в условиях отрицательных температур.
Весовой
Данные гигрометры позволяют измерить абсолютную влажность. Они включают в себя комплекс трубчатых элементов, имеющих форму литеры U и заполненных веществом, способным к почти полной абсорбции содержащейся в воздушных массах влаги. Это может быть, к примеру, расплавленный хлорид кальция. Процедуру принято проводить так: сначала установку взвешивают, а потом поршнем пропускают через нее определенный объем воздуха. Повторно измерив массу, можно произвести расчет количества воды.
Конденсационный
Психрометрический гигрометр
Такой аппарат позволяет зафиксировать точку росы на охлаждаемой стеклянной или металлической зеркальной поверхности, в которую встроен температурный датчик. Момент испарения или оседания влаги идентифицируется по рассеянию луча света. Прибор используется для измерения как относительного, так и абсолютного значений. Сейчас в таких устройствах применяются компоненты из полупроводников. Сюда относятся температурные резисторы, которые встраиваются в зеркала, и охладители, чья работа базируется на эффекте Пельтье.
Психрометрический
Психрометрами называются измерители, содержащие обычный и увлажненный (например, посредством заворачивания в мокрую тряпицу) термометры. Снижение температуры второго устройства позволяет выяснить, сколько воды содержится в исследуемом газе. Чтобы нивелировать повышение местной влажности, возникающее из-за скопления паров поблизости от намоченного градусника, применяется обдувание вентилятором.
Существуют следующие типы приборов:
- Психрометры для метеостанций, смонтированные на штативе. Их устанавливают непосредственно в будку. Минус такой схемы состоит в том, что данные «мокрого» градусника зависят от скорости потока воздуха.
- Аспирационные модели, в которых термометры в защитной оправе из никеля обдуваются вентиляционным механизмом с одной и той же скоростью.
- Дистанционные приборы. Вместо градусников в них применяются датчики из кремния. Как и у остальных типов устройств, один из элементов подвергается смачиванию.
Расчеты показателей производятся по психрометрическим таблицам и специальным формулам. Лучше всего использовать дистиллированную воду – она обеспечивает наибольшую точность измерений. При отсутствии такой возможности жидкость нужно кипятить.
Электронный
Электронный гигрометр показывает самые точные результаты
Из всех категорий устройств данная разновидность показывает наиболее точные данные. Входящие в нее приборы могут иметь разные опорные данные: электрическую проводимость атмосферы, сопротивление тех или иных материалов, изменения емкости конденсаторных элементов. Есть и модели, оснащенные оптоэлектронным блоком, способным определять точку росы. Комнатные гигрометры имеют нейтральный дизайн, подходящий к большинству вариантов интерьера.
Основные правила выбора приборов для измерения влажности
При выборе влагомера воздуха в помещении определяющее значение имеют диапазон показателей, поддающихся фиксации с помощью прибора, и степень точности измерений. Важны также надежность устройства и возможность обеспечения надлежащих условий эксплуатации.
Принцип работы
Для использования в современных квартирах выпускаются электронные и механические модели. К преимуществам первых, помимо высокой точности, относятся быстрая подготовка результата и возможность интеграции нескольких опций в одном приборе. Домашние метеостанции могут измерять температуру, давление, точку росы, показывать дату и время. Некоторые из таких устройств снабжены модулем WiFi. Они выводят на дисплей информацию о погоде в данной местности. Можно приобрести и компактный портативный гигрометр.
Основной плюс механических измерителей – независимость от электричества, аккумуляторов и иных источников питания. С ними легко работать, они мало нуждаются в калибровочных изменениях. Простота конструкции позволяет самостоятельно ремонтировать прибор. Цена не сильно уступает самым простым электронным моделям.
Диапазон влажности
Гигрометр для сауны имеет более широкий диапазон измерения влажности
Рамки регистрируемого диапазона определяются назначением помещения, в котором будет установлен влагомер. Для жилых комнат приемлемые показатели находятся в диапазоне 30-70%. В детской в первый год жизни малыша нужно поддерживать сухой воздух. К кухне и балконным помещениям требования минимальны – главное, чтобы показатель не приближался к экстремумам (более 90% или меньше 10).
Важно, чтобы прибор считывал максимальный температурный показатель рабочей области. К примеру, устройство для банного помещения или сауны должно регистрировать нагревание до 120 °С. Для такой цели лучше приобрести специальный гигрометр, заточенный для эксплуатации именно в таких условиях.
Точность измерения
Некоторые типы помещений держат в узкодиапазонных рамках. К примеру, в погребе, где хранятся вина, содержание водяных паров в атмосфере должно составлять 65-75%, в библиотеке – 50-60%. Для таких помещений целесообразно приобретать точные приборы. Современные психрометры и электронные измерители имеют показатели погрешности от 1 до 10%. Для камер хранения и иных мест, где нужно поддерживать четко заданный показатель содержания пара, выбирают устройства с минимальным значением.
Восстановление оптимального уровня влажности
Чтобы устранить сухость в помещении, рекомендуется купить увлажнитель воздуха
Содержание водяных испарений в атмосфере оказывает влияние на самочувствие и дыхание находящихся в комнате людей. Особенное значение оно имеет при заболеваниях бронхов, легких и ЛОР-органов. Если в помещении измерялся уровень влажности и значение оказалось выходящим за рекомендованные рамки, надлежит принять релевантные ситуации меры.
При постоянной сухости воздуха можно сделать следующее:
- Приобрести увлажнитель воздуха. Климатическая техника позволит мониторить показатели атмосферы и поддерживать их в заданных рамках. Современные аппараты обладают гибкой и вариативной системой настроек и снабжаются дополнительными опциями, например, ионизации и фильтрации пыли и пыльцовых частиц (что важно для аллергиков).
- Чаще проветривать помещение. Большую часть года этот метод релевантен, однако в летнее время в регионах с сухим климатом он может только усугубить положение. Кроме того, при открывании окон в жилище попадают аллергенные агенты, микроорганизмы, вредные газы с улицы. Но держать их закрытыми также нецелесообразно – это ведет к накоплению избытка углекислоты. Надлежит организовать вентиляцию жилища. Для этого можно приобрести бризер, подогревающий и фильтрующий уличный воздух и подающий его в помещение.
- Не забывать о своевременной влажной уборке.
- Разместить в жилище миски или тазики, наполненные водой. Лучше делать это рядом с отопительными батареями – при повышенной температуре испарение происходит быстрее. Можно поставить емкость на подоконник.
- Улучшить климатические условия поможет установка домашнего аквариума. При этом не следует забывать об уходе за рыбками и поддержании гигиены.
Если в воздухе слишком много водяных паров, не стоит развешивать постиранную одежду в ванной или жилых комнатах. Лучше выносить вещи на балкон. Приняв ванную или душ, санузел проветривают. Если в доме есть бризер, его включают хотя бы на 30 минут. Можно также приобрести прибор с вентилятором и испарителем, помогающий убрать избыток влаги в атмосфере.
Сухость воздуха губительна для растений. При помещении в неподходящие климатические условия они увядают и заболевают. Раньше всего процесс замечают по листьям, которые начинают засыхать и отваливаться. Особенно нуждаются в увлажненности культуры, родина которых – тропические и субтропические местности.
Для бытового применения подходят современные механические и электронные модели гигрометров. Некоторые типы помещений требуют высокоточного измерения с минимальной погрешностью.
прибор для измерения влажности воздуха
Гигрометр – прибор, который определяет уровень влажности воздуха в окружающем пространстве и тем самым играет достаточно важную роль, так как от этого показателя во многом зависит самочувствие людей.
Особенно сильному влиянию влажности воздуха подвержены метеозависимые люди, астматики и сердечники. Необходимо поддерживать нормальный уровень показателя, а для того, чтобы следить за его изменениями, и используют гигрометр.
Первые гигрометры появились еще в 18 веке. До сегодняшнего дня они прошли долгий путь развития: от простейших механических до электронных и психрометрических.
Гигрометры бывают следующих видов:
- волосной;
- весовой;
- керамический;
- конденсационный;
- электронный;
- психрометрический (психрометр).
Рассмотрим более подробно технологию действия каждого вида устройства.
Волосной гигрометр
Волосные гигрометры работают на основе обычного волоса и его свойств. Волос может изменять свою длину при различной влажности воздуха. Он натягивается на дощечку или рамку и, удлиняясь или укорачиваясь, двигает стрелку, которая в свою очередь перемещается по шкале устройства.
Волосной гигрометр хорош для домашнего использования, если необязательно получение предельно точных данных.
Также их не стоит перемещать или как-то иначе механически на них воздействовать. При малейшем ударе гигрометр может выйти из строя, так как вся его конструкция достаточно хрупка и деликатна.
Весовой гигрометр
Абсолютный весовой гигрометр состоит из нескольких трубок, приведенных в систему. В них помещается гигроскопическое вещество, которое может поглощать из воздуха влагу.
Через всю систему протягивается определенная порция воздуха, взятая в одной точке пространства.
Так, человек определяет массу трубочной системы до пропуска через нее воздуха и после, а также непосредственно объем проведенного воздуха и при нехитрых математических манипуляциях может просчитать изучаемый показатель в абсолютном значении.
Механический (керамический) гигрометр
Пористая или твердая керамическая масса, в состав которой также входят металлические элементы имеет электрическое сопротивление. Его уровень напрямую зависит от влажности.
Для правильного его действия керамическая масса должна состоять из некоторых окислов металла. В качестве основы используется каолин, кремний и глина.
Конденсационный гигрометр
Такой гигрометр достаточно прост в применении. Принцип его действия основывается на использовании встроенного зеркала. Температура этого зеркала изменяется вместе с температурой воздуха в окружающем пространстве.
Определяется его температура в первоначальный момент измерения. Далее на поверхности зеркала появляются капли влаги либо небольшие кристаллы льда. Температура измеряется еще раз.
С помощью разницы температур, определенных конденсационным гигрометром, и определяется влажность воздуха.
Электронный гигрометр
На пластинку из стекла или другого подобного электроизоляционного вещества наносят слой хлорида лития.
Меняется влажность – увеличивается или уменьшается концентрация и сопротивляемость хлористого лития.
Стоит отметить, что на показания электронного (электролитического) гигрометра может оказывать незначительное влияние температура воздуха, поэтому он часто оборудован встроенным термометром.
Такой гигрометр предельно точен и дает показания с минимальной погрешностью.
Психрометрический гигрометр (психрометр)
Психрометр представляет собой систему из двух обычных спиртовых термометров. Один из них сухой, а второй – влажный (это состояние регулярно поддерживается).
Чем быстрее испаряется влага, тем ниже относительная влажность. Конденсированная жидкость при этом начинает охлаждаться. Таким образом, устанавливают разницу между температурами двух термометров и скорость испарения, а на их основе находят влажность воздуха.
Психрометр не является гигрометром в прямом смысле, но измеряет тот же показатель, поэтому их зачастую отожествляют.
По сути, принцип действия любого гигрометра достаточно прост и базируется на физических или химических свойствах материалов и веществ.
Практически любой гигрометр подойдет для использования вы бытовых условиях, но самые точные данные все же дают электронные гигрометры.
Гигрометр – прибор для определения влажности воздуха
Всем известно, что вода является важнейшим элементом для обеспечения 
нормальной жизнедеятельности. В организм животных и человека она в основном поступает с пищей или питьем. Однако, достаточное количество влаги необходимо не только внутренним органам, но и слизистым оболочкам глаз, дыхательных путей, коже. Следовательно, важно не только потребление жидкости вовнутрь, но и получение ее из окружающего влажного воздуха. Для определения показателя влажности и поддержания его на нормальном уровне используют специальный измерительный прибор – гигрометр. Это особое лабораторное оборудование предназначено не только для создания комфортных условий для человека. Оно также применяется в некоторых промышленных и торговых сферах, где многие материалы: обычная и фильтровальная бумага, ткани, некоторые виды пластмасс и других веществ, а также овощи, фрукты являются гигроскопичными, т.е. меняют свои свойства в сухом воздухе.
Определение и применение
Гигрометр, также называемый гигроскоп, (от греч. гигро – влажный, и метрон – мера) – это лабораторное оборудование для измерения относительной влажности воздуха или других газов. В настоящее время существуют различные типы гигрометров: одни измеряют относительную влажность, другие – абсолютную, третьи – точку росы. Гигрометры выполнены таким образом, что при помощи несложных вычислений и подсчетов можно преобразовать результаты показаний одного типа гигрометра в показания другого. Так, например: по гигрометру абсолютной влажности можно вычислить и определить относительную влажность или точку росы, и наоборот. Кроме того, они могут различаться по видам, конструкциям в зависимости от предназначения и принципа действия.
История создания
Проблема влажности воздуха интересовала людей с давних времен, особенно там, где сухой и жаркий климат. Для ее решения применялись самые обычные методы: ткань или бумага, пропитанная водой, посуда с жидкостью. Но впервые определить уровень влажности попытался кардинал Н. Кузанский, используя лабораторную посуду из стекла и кусочки шерсти. Позже уровень влажности измеряли с помощью натянутых нитей, конического сосуда со льдом, кожаного шара. Но основоположником нынешнего гигрометра считается Б. Соссюр.
Виды гигрометров:
— весовой или абсолютный гигрометр помогает определить количество водяного пара в соотношении г/м³. В его основе лежит система U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом или особыми химическими реактивами, способными впитывать влагу из воздуха;
— волосяной гигрометр – особый лабораторный прибор, предназначение которого состоит в определении относительной влажности воздуха в пределах примерно от 30 % до 100 %. Принцип работы волосяного гигрометра основан на химико-физическом свойстве обезжиренного человеческого волоса, который изменяет свою длину с изменением влажности окружающего воздуха;
— наиболее популярным измерительным прибором считается гигрометр психрометрический (психрометр). Он с высокой точностью исследует и измеряет температуру и относительное содержание влаги в воздушной среде.
Гигрометр состоит из пластикового основания, двух термометров со шкалой, психрометрической таблицы, питателя из лабораторного стекла. Принцип работы базируется на определении разности показаний «влажного» и «сухого» термометров;
— плёночный гигрометр включает органическую плёнку, способную растягиваться и сжиматься при повышении или понижении влажности. В зимнее время чаще всего используют волосной или плёночный гигрометры.
Гигрометры типа ВИТ-1 и ВИТ-2, приобрести которые можно в интернет-магазине лабораторного оборудования в Москве, предназначены для измерения температуры и влажности воздуха помещения. Приборы содержат химический реактив – толуол. Они отличаются диапазоном измерения: ВИТ-1 (0…+25), ВИТ-2 (+15…+40 ). Гигрометры типа ВИТ-3, содержащие ртуть как термометрическую жидкость, чаще всего применяются в инкубаторах.
Помимо вышеуказанных типов существуют также керамические, механические, электрические, конденсационные и другие гигрометры.
Качество измерительного прибора
Для определения качества измерительных приборов важно учесть следующие характеристики: 
— постоянную величину прибора;
— пределы погрешностей;
— чувствительность прибора;
— точность прибора и используемой шкалы;
— диапазон показаний.
Лабораторное оборудование выгодно и качественно от компании “Prime Chemicals Group”!
Широкий ассортимент лабораторного оборудования по низким ценам предлагает компания “Prime Chemicals Group”. Весь товар отвечают знаку качества и прошел тщательную проверку на заводе-изготовителе.
«Прайм Кемикалс Групп» – Ваш надежный помощник в сфере лабораторного оборудования!
Чтобы в помещении было комфортно, в нем необходим оптимальный микроклимат. Прибор для измерения влажности воздуха поможет поддерживать нужный уровень. Это очень важно для создания нормальных условий в жилом пространстве, поскольку этот показатель влияет на здоровье и самочувствие людей.
Недостаток влажности в доме может быть опасным для здоровьяВлажность и самочувствие
Уровень влажности определяется содержанием водяных паров в воздухе. Она бывает абсолютной и относительной. Наше тело почти на 70% состоит из воды. Для поддержания нормального состояния всех жизненно важных процессов в организме необходимо ежедневно употреблять не менее 2 литров чистой воды.
Когда человек находится долгое время в помещении с сухим воздухом, то это негативно сказывается на состоянии кожи, она быстро старится. Во время дыхания легкие выделяют воздух, влажность которого 100%. При глотании пересушенного происходит его увлажнение за счет жидкостей внутри организма.
Как определить влажность воздуха в домашних условиях, вы увидите в этом видео:
Длительный период в помещении с сухим воздухом приводит к высыханию слизистых оболочек. По этой причине нередко у людей возникают следующие симптомы:
- сухость в ротовой полости и пересыхание губ;
- заложенность носа;
- сопение;
- легкое покашливание;
- храп в ночное время.
Излишняя влага также пагубно действует на живые организмы. Почти все предметы в жилом пространстве покрываются каплями, приобретают неприятный сырой запах. Такой одеждой и постельным бельем всегда неприятно пользоваться. Также портятся от чрезмерной влажности продукты питания, после чего их опасно употреблять. Все конструкции постепенно покрываются плесенью, споры которой распространяются повсюду. От этого часто возникает аллергия и снижается иммунитет. Возникают и другие более опасные заболевания, если условия проживания не улучшаются.
Переизбыток влаги также пагубно сказывается на здоровье человека, вызывает появления плесени и грибкаПриборы для замера
На сегодняшний день придумано немало различных приспособлений, способных измерять уровень влажности воздуха. Такие приборы могут быть специальными и импровизированными. Они помогают определить эти важные показатели. В домашних условиях используются очень простые методы замера степени влаги. Для этой цели подходит обычный термометр или стакан воды, другие предметы.
Для измерения уровня влажности в помещении использую различные приборыНаиболее распространенные измерители называются гигрометрами и психрометрами. Они выполняют одинаковую функцию, но отличаются принципом работы.
Гигрометр не в состоянии показывать точные данные, поскольку изменения параметров водяного пара незначительные. Однако для домашних условий такой прибор вполне подойдет. Если есть желание иметь более точные замеры в квартире, тогда лучше делать проверку с помощью психрометра.
Применение гигрометра
Этот прибор фиксирует изменения уменьшения либо увеличения паров влаги в воздухе. Это довольно сложные устройства. Они бывают нескольких видов:
- волосяные;
- конденсационные;
- электролитические;
- весовые;
- керамические.
Ярким примером может послужить волосяной прибор. В нем используется для измерения влажности воздуха естественный обезжиренный человеческий волос. Он изменяет свою длину в процессе изменений процентов влаги и позволяет получить данные в интервале от 30 до 100%. Однако в нем есть существенный недостаток — большая погрешность замеров. К плюсам относят быстрое реагирование на изменения и высокую степень чувствительности.
Такой прибор для измерения относительной влажности воздуха часто используется в комнатах жилых помещений. Внешне он представляет собой красивое устройство, поэтому иногда служит украшением интерьера.
Широко распространен прибор пленочного типа. Для определения уровня влаги в нем задействован элемент в виде органической пленки. Другие виды гигрометра редко используются в домашних условиях, поскольку они слишком дорогие по цене и сложные в эксплуатации.
Сейчас есть возможность приобрести электронную модель. Цифровое приспособление необходимо подключать к электросети или использовать батарейки. На дисплее отображается температура и время каждые 10−20 секунд. Погрешность показаний составляет около 6%.
Психрометрический метод
В бытовых условиях чаще всего применяют прибор, определяющий влажность воздуха, под названием психрометр. В отличие от гигрометров, он не допускает погрешностей в замерах. Используется в устройстве самого простого типа два датчика:
- сухой;
- влажный.
Испарение воды вызывает охлаждение влажного датчика, а сухой элемент в это время фиксирует показания температуры в пространстве. Все данные об изменениях в показаниях можно наблюдать на специальном микропроцессорном устройстве. Психрометр — прибор для определения влажности воздуха в помещении — имеет свои таблицы.
В домашних условиях чаще всего используют прибор психрометрЧтобы снять данные, необходимо зафиксировать показатели датчика сухого и затем отнять от него градусы мокрого термометра. С помощью разницы можно определить по горизонтальной шкале значение, которое и будет соответствовать уровню влаги. Устройство для бытовых нужд бывает нескольких типов:
- стационарными;
- аспирационными;
- дистанционными.
Это простые, надежные устройства, позволяющие получить наиболее точные данные об уровне паров воды в жилом доме. Однако они требуют постоянного контроля на наличие влаги во влажном датчике. Именно он позволяет следить за температурной шкалой воздуха и влажностью помещения.
Простые способы
Для определения уровня влажности воздуха дома необязательно покупать специальные приборы. Можно использовать подручные средства, которые всегда найдутся. Точных показателей они не дадут, но с их помощью будет известно, насколько влажно, сухо или нормально в жилом помещении.
Влажность воздуха в комнате можно измерять также подручными средствамиОдин из самых простых способов — набрать в стакан воду и поставить в холодильник. Жидкость необходимо охладить до +3оС и затем поставить на стол в комнате. В течение 5 минут надо наблюдать за конденсатом на стенках сосуда. Запотевшее стекло говорит о нормальном содержании водяных паров в воздухе. Если стенки сухие — это недостаток влаги, а когда капли стекают вниз, тогда в комнате повышенная влажность.
Также можно определить показатели влаги в воздухе по состоянию цветов. Они болезненно реагируют на сухость, поэтому кончики листьев начинают сохнуть. Однако такой метод подходит только для тех комнатных растений, которые любят опрыскивание.
Еще один проверенный способ — зажженная свеча. Когда при горении пламя тянется вверх — уровень нормальный. Если оно поднимается в разные стороны с ореолом малинового цвета, тогда водяных паров слишком много.
Оптимальная степень относительной влажности в помещении не должна превышать 30−60%. Исключение составляют регионы, где природная влажность выше и составляет 75%. Осведомленность об уровне влаги в жилом пространстве поможет избежать многих неприятностей, связанных со здоровьем всей семьи.
Коэффициент влажности воздуха
Коэффициент влажности влажного воздуха можно выразить с помощью
- масса водяного пара во влажном воздухе — к массе сухого воздуха или
- парциальное давление пара в воздух — к парциальному давлению сухого воздуха
Коэффициент влажности по массе
Коэффициент влажности по массе может быть выражен как
- отношение фактической массы водяного пара, присутствующего во влажном воздухе, — к массе сухого air
Коэффициент влажности обычно выражается в килограммах (или фунтах) водяного пара на килограмм (или фунт) сухого воздуха.
Коэффициент влажности, выраженный по массе:
x = м w / м a (1)
, где
x = коэффициент влажности (кг вода / кг dry_air , фунт вода / фунт dry_air )
м ш = масса водяного пара (кг, фунт)
м a = масса сухого воздуха (кг, фунт)
Коэффициент влажности по парциальному давлению пара
На основании закона идеального газа коэффициент влажности можно выразить как
x = 0.62198 p w / (p a — p w ) (2)
, где
p w = парциальное давление водяного пара во влажном воздухе (Па, фунтов на квадратный дюйм)
p a = атмосферное давление влажного воздуха (Па, фунтов на кв. Дюйм)
Максимальное количество водяного пара в воздухе достигается, когда p w = p w давление насыщения воды пар при фактической температуре.(2) может быть изменено на:
x с = 0,62198 р против / (р а — р против ) (3)
, где
х с = максимальное отношение влажности насыщения воздуха (кг вода / кг воздух , фунт вода / фунт dry_air )
p ws = давление насыщения водяного пара
Давление водяного пара является небольшим по отношению к атмосферному давлению, и соотношение между отношением влажности и давлением насыщения является почти линейным.
Примечание! — будьте осторожны с этими уравнениями при более высоких температурах — как указано в Температуре и Влагоемкости воздуха.
Максимальная удельная влажность при некоторых распространенных температурах:
| Температура ( o C ) | Водяной пар Давление насыщения ( Па ) | Максимальное насыщение Коэффициент влажности 92626 926 х — ( кг ш / кг а ) |
|---|---|---|
| 0 | 609.9 | 0,003767 |
| 5 | 870 | 0,005387 |
| 10 | тысяча двести двадцать пять | 0,007612 |
| 15 | 1701 | 0,01062 |
| 20 | 2333 | 0,014659 |
| 25 | 3130 | 0,019826 |
| 30 | 4234 | 0,027125 |
Обратите внимание, что максимальное давление воздуха, относительное давление воздуха и влажность, — . температура.Это важно для мощности процессов сушки.
Пример — коэффициент влажности влажного воздуха
Коэффициент влажности для насыщенного влажного воздуха при 20 o C с парциальным давлением водяного пара 2333 Па при атмосферном давлении 101325 Па ( 1013 мбар, 760 мм рт.ст. ) можно рассчитать как:
.x = 0. 62198 (2333 Па) / ((101325 Па) — (2333 Па))
= 0.0147 (кг / кг)
= 14,7 (г / кг)
Погодные приборы используются для измерения различных параметров атмосферы на местных метеостанциях .
Почему мне все равно? Поняв закономерности температуры, ветра и осадков, измеренные приборами, мы можем описать нашу местную погоду и климат.
Я уже должен быть знаком с : температура, влажность, давление
Погодные приборы используются для измерения температуры, ветра, влажности и осадков, а также других атмосферных факторов, которые описывают местные погода и климат.Различные типы инструментов используются для измерения различных параметров, и есть много типов для выбора. Переменными, измеряемыми с помощью этих инструментов, являются скорость и направление ветра, давление, влажность, температура и осадки, включая дождь и снег.
Термометр
Рисунок A: Электронный датчик температуры (изображение из NOAA)
Термометр — это прибор, используемый для измерения температуры. Термометры используются для измерения наружной и внутренней температуры, температуры тела, температуры духовки и температуры пищи.Большинство термометров измеряют путем прямого контакта с воздухом, хотя инфракрасные термометры используют датчики для обнаружения инфракрасного излучения, исходящего с поверхностей, и оценки температуры таким образом (аналогично тому, как работают очки ночного видения). Обычным термометром является ртутный термометр, используемый за пределами жилых районов. Объем ртути изменяется при изменении температуры наружного воздуха. Объем жидкости увеличивается по мере ее нагрева, представляя увеличение температуры, и жидкость сжимается, когда она охлаждается, представляя уменьшение температуры.На современных метеостанциях электронный датчик температуры используется для измерения температуры наружного воздуха. Датчик температуры на этом устройстве находится внутри вентилируемого блока, который позволяет воздуху свободно течь через датчик и измеряет температуру, сохраняя термометр в тени от прямого солнечного нагрева.
Анемометр
Анемометр — это тип погодного инструмента, который измеряет скорость ветра. Некоторые из этих приборов измеряют как скорость ветра, так и направление ветра.Анемометры распространены на метеостанциях. Чашечный анемометр — это тип инструмента, в котором используются три или четыре полусферические чашки, установленные на горизонтальных рычагах на вертикальном стержне. Ветер толкает чашки и заставляет руки вращаться со скоростью, пропорциональной скорости ветра. Ветряная мельница является обычным инструментом, используемым на метеостанциях для определения скорости ветра. Лопасть ветра используется как часть анемометра, чтобы определить направление ветра. Когда ветер течет по ветряной мельнице, скорость и направление ветра могут быть измерены с помощью этого инструмента.Некоторые научные анемометры используют скорость звука для более точного измерения скорости ветра в трех измерениях. Направление ветра всегда определяется тем, откуда дует ветер, поэтому западный ветер дует с запада и направляется на восток.
Рисунок B. Чашечный анемометр. (Изображение из NOAA).
Гигрометр
Рисунок D. Строп-психрометр. (Изображение из НАСА).
Гигрометр — это прибор, используемый для измерения относительной влажности.Влажность — это мера количества влаги в воздухе. Психрометр является примером гигрометра. Психрометр использует два термометра для измерения относительной влажности; один измеряет температуру сухой колбы, а другой — температуру влажной колбы. (Когда вы выходите из душа утром, ваша кожа охлаждается до температуры влажной колбы, и вы чувствуете холод, пока вода не испарится.) Термометр с мокрой колбой содержит воду в основании, которая испаряется и поглощает тепло, которое уменьшает показания температуры.Для определения относительной влажности, температуры берутся из термометра с сухой колбой и разности температур между термометрами с влажной и сухой колбой. На основании этих измерений таблица используется для определения относительной влажности в определенном месте. Психрометр является распространенным инструментом, используемым метеорологами для определения относительной влажности. Этот инструмент поворачивается во время удержания. Есть также множество других датчиков влажности, которые работают автоматически, чтобы измерить содержание воды и относительную влажность атмосферы.
Дождемер
Рис. E. Манометр дождя с подогревом и опрокидыванием. (Изображение из NOAA).
Датчик дождя — это прибор, используемый для измерения количества жидких осадков за определенный промежуток времени. В простейшем смысле дождемер — это не что иное, как банка, которая собирает воду, которая падает с неба в виде дождя. Глубина дождя может быть измерена с помощью линейки. В Соединенных Штатах количество осадков обычно измеряется и указывается в сотых долях дюйма.Датчики дождя устанавливаются на открытых участках, где нет препятствий. Датчики дождя имеют ограничения. Во время ураганов сильный ветер делает невозможным измерение жидкости в дождемерах. Кроме того, когда температура приближается к замерзанию (0 ° C), жидкость может замерзнуть вокруг дождемера и заблокировать отверстие. Обычным типом дождемера, используемого на метеостанциях, является подогреваемое опрокидывающееся ведро. Этот дождемер тает замороженные осадки вокруг отверстия и удерживает осадки в жидком виде, когда попадает в ведро.Когда дождь входит в воронку дождевого манометра с опрокидывающимся ковшом, дождь падает в одно из двух ведер, которые уравновешены на оси ниже воронки. Когда ковш опрокидывается, он запускает геркон, который отправляет на метеостанцию данные о количестве осадков в ковше. Однако нагревательный элемент может вызвать испарение небольшого количества дождя, прежде чем он попадет в измерительную воронку. Кроме того, опрокидывающийся ковш может заклинить или переполниться в сильный дождь, такой как грозы, что может вызвать ошибки в количестве осадков.
Барометр
Рисунок F. Современный анероидный барометр. (Изображение из Wikimedia Commons).
Атмосферное давление измеряется барометрами. Барометр-анероид, один из наиболее распространенных типов, использует герметичную банку с воздухом для обнаружения изменений атмосферного давления. Когда атмосферное давление повышается, оно толкает банку, и объем банки немного уменьшается, перемещая стрелку индикатора в сторону более высокого давления. Если атмосферное давление понижается, банка слегка расширяется, и стрелка указывает на более низкое давление.Некоторые барометры в прошлом использовали специальную миллиметровку для отслеживания изменения давления во времени; теперь они сообщают электронные сигналы компьютеру, который отображает тенденции давления на компьютерные мониторы.
Ссылки на национальные стандарты образования в области естественных наук:
Наука 5-го класса: 5.E.1.2: Прогнозирование предстоящих погодных явлений на основе данных о погоде, собранных с помощью наблюдений и измерений.
Мероприятия, сопровождающие вышеуказанную информацию:
Упражнение: Создание прибора для измерения погоды
Инструкции по настройкеУпражнение для учащихся: документ pdf
Описание: Это задание поможет студентам в научиться создавать собственные инструменты.
Отношения к темам : Давление
.8 (c) Атмосферная влажность
Введение
Термин влажность описывает тот факт, что атмосфера может содержать водяной пар. Количество влажности в воздухе варьируется из-за ряда факторов. Два важных фактора испарения и конденсации . На границе воды и атмосферы над океанами нашей планеты большое количество жидкости вода испаряется в атмосферный водяной пар.это процесс в основном обусловлен поглощением солнечного излучения и последующее поколение тепла в океане поверхность. В нашей атмосфере водяной пар превращается Вернуться в жидкость образуются, когда воздушные массы теряют тепловую энергию и охлаждают. это Процесс отвечает за развитие большинства облаков а также производит дождь, который падения к Земли поверхность.
ученых разработали ряд разные меры атмосферного влажности. Мы прежде всего заинтересованный в трех из этих мер: смешивания коэффициент , насыщенность соотношение смешивания и относительно влажность . Смешивание Коэффициент является мерой, которая относится к масса конкретного газового компонента относительно масса оставшиеся газообразные компоненты для образец воздуха. Когда используется для измерения влажности смешивания соотношение будет измерять массу водяного пара относительно к массе всех других газов. В метеорологическом измерения, соотношение смешивания обычно выражается в граммах водяного пара в килограмм сухого воздуха. Насыщенность Соотношение смешивания относится к массе водяного пара это может быть проведено в килограмме сухого воздуха при насыщении. насыщение может в целом определяется как условие, где любое дополнение водяного пара в массу воздуха приводит к конденсации жидкой воды или отложения льда при данной температуре и давление.Данные в Таблица 8c-1 указывает что теплый воздух имеет более высокую насыщенность коэффициент смешивания, чем при более холодном воздухе 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 ° увеличение в температуре отношение смешения насыщения увеличивается на большее количество.
Таблица 8c-1: Соотношение смешивания насыщения (при 1000 мб).
Температура Градусы Цельсия | Vapor (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 относительно влажность .Относительную влажность можно просто определить как количество воды в воздухе относительно насыщения количество воздуха может удерживаться при данной температуре умножается на 100. Воздух с относительной влажностью 50% содержит половина водяного пара может удерживать 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 ° по Цельсию, посылка сухой воздух весом один килограмм выдерживает максимум 7,76 г водяного пара (см. , Таблица 8c-1 ). В этом состоянии посылка воздуха будет при насыщении и его относительной влажности будет быть 100%. Повышение температуры 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 грамм. Так как вода не была добавлена или удалена, фактическое количество воды в посылке будет осталось 7,76 грамм. Это количество известно как смешивание соотношение .Разделив соотношение смешивания на коэффициент смешивания насыщения, а затем умножения это число на 100 определяет относительную влажность посылки воздуха (7,76 / 14,85 х 100 = 52%). При температуре 20 ° С, относительной влажности будет 52%. Повышение температуры посылки воздуха еще на 10 ° по Цельсию снова понизится его относительная влажность.В этом состоянии фактическая соотношение смешивания все равно будет составлять 7,76 г, тогда как коэффициент смешения насыщения увеличится до 27,69 грамм. Относительная влажность упала бы до 28% при температура 30 ° С (7,76 / 27,69 х 100 = 28%). |
Измерение влажности
Влажность может быть измерена с использованием различных инструментов.Относительная влажность часто определяется используя строп психрометр или волос гигрометр . Слинг Психрометр представляет собой устройство, состоящее из двух термометров , соединенных на кусок пластика или металла ( Рисунок 8c-2 ). Один из термометров, названный влажной лампочкой термометр , имеет небольшой тканевый капюшон (фитиль), который натягивается на колбу резервуара.Другой термометр не имеет капюшона и называется сухой колбой термометр . На одном конце инструмента вращающийся ручка. Для использования стропного психрометра фитиль увлажняют с чистой водой и прибор закручен в воздухе используя ручку. Поскольку устройство вращается в воздухе, испарение воды из термометра с влажной колбой происходит охлаждение Это.Количество испарения и охлаждения происходит контролируется сухостью воздуха. Если воздух насыщенные термометры с влажной и сухой лампой имеют ту же температуру, потому что не может испарение происходят. После нескольких минут вращения температура термометров с влажной и сухой колбой, значение, называемое мокрая колба рассчитывается депрессия (сухой шарик минус влажный шарик температура) и психрометрический Таблица используется для поиска соответствующего родственника влажность от температуры сухой колбы и разрежение влажной колбы.
Рисунок 8c-2: Строп-психрометр. Заметка термометр с влажной колбой расположен сверху. |
Волосы гигрометры работают на том, что волосы меняются его длина при изменении влажности.Это устройство обычно состоит из нескольких человеческих или конских волосков, связанных к механической рычажной системе. Когда влажность увеличивается длина волос становится длиннее. Это изменение в длину затем передается и увеличивается Система рычагов в измерении относительной влажности.
Влажность также измеряется в глобальном масштабе. с использованием удаленно расположенных спутников (, рис. 8c-3, ).Эти спутники способны определять концентрацию воды в тропосфере в высоты от 4 до 12 километров. Спутники, которые может измерять водяной пар, сенсоры чувствительны инфракрасному излучению. Водяной пар специально поглощает и повторно излучает излучение в этой спектральной полосе. спутниковое изображения водяного пара играет важную роль в мониторинге климатические условия (например, образование грозы ) и в разработке будущих прогнозов погоды.
Рисунок 8c-3: GOES-8 спутниковое изображение водяного пара в атмосфере Соединенные Штаты и южная Канада. Свет тонированное области имеют высокое содержание пара, в то время как черные области имеют низкие концентрации водяного пара.в анимация, вы можете увидеть общий с запада на восток движение водяного пара через Северную Америку. диагональная линия в юго-восточном углу изображения разделение областей с высоким и низким содержанием паров холод передняя . Эта анимация на период Время с 3:15 до 18:15 по Гринвичу, 5 октября 1999 г. (до для просмотра этой анимации ваш браузер должен иметь Подключаемый модуль Apple QuickTime . Доступен плагин QuickTime для Macintosh и операционной системы Windows компьютеры и могут быть загружены бесплатно с Всемирная паутина www.apple.com/quicktime ). |
Точка росы и Морозная точка
Относительно относительной влажности росы точка (если точка росы ниже нуля, это упоминается как мороз пункт ).Точка росы — это температура, при которой водяной пар насыщается из воздушной массы в жидкость или твердое вещество, обычно образующее дождь, снег, мороз или росу. Точка росы обычно возникает, когда масса воздуха относительная влажность 100%. Это происходит в атмосфера в результате охлаждения через ряд разных процессов.
,Обсуждение влажности
Обсуждение водяного пара, влажности, точки росы и связи с осадками.
ВОДЯНОЙ ПАР:
Вода — это уникальное вещество. Он может существовать в виде жидкости, твердого вещества (лед) и газа (водяной пар). Основным способом увеличения водяного пара в атмосфере является испарение. Жидкая вода испаряется из океанов, озер, рек, растений, земли и выпавших дождей. В воздухе может присутствовать много или мало водяного пара.Ветры в атмосфере затем переносят водяной пар из одного места в другое. Основным источником водяного пара в Кентукки является Мексиканский залив. Большая часть водяного пара в атмосфере содержится в пределах первых 10000 футов над земной поверхностью. Водяной пар также называется влагой.
АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ:
Абсолютная влажность (выраженная в граммах водяного пара на кубический объем воздуха) является мерой фактического количества водяного пара (влаги) в воздухе, независимо от температуры воздуха.Чем выше количество водяного пара, тем выше абсолютная влажность. Например, максимум около 30 граммов водяного пара может существовать в объеме кубического метра воздуха с температурой в середине 80-х годов. КОНКРЕТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ относится к весу (количеству) водяного пара, содержащемуся в единице веса (количества) воздуха (выражается в граммах водяного пара на килограмм воздуха). Абсолютная и удельная влажность очень похожи по концепции.
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ:
Относительная влажность (RH) (выраженная в процентах) также измеряет содержание водяного пара, но RELATIVE зависит от температуры 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 фактическое количество влаги (абсолютная влажность) в воздухе.
Точка росы:
Метеорологи обычно рассматривают температуру точки росы (вместо, но аналогично абсолютной влажности), чтобы оценить влажность, особенно весной и летом.Температура точки росы, которая обеспечивает меру фактического количества водяного пара в воздухе, является температурой, до которой воздух должен быть охлажден для насыщения этого воздуха. Хотя погодные условия влияют на людей по-разному, в целом весной и летом температура точки росы на поверхности в 50-х годах обычно является комфортной для большинства людей, в 60-х годах она несколько неудобная (влажная), а в 70-х — довольно неудобная (очень влажная). В долине Огайо (включая Кентукки) общие точки росы в течение лета варьируются от середины 60-х до середины 70-х годов.Были зарегистрированы точки росы до 80 или ниже 80-х годов, что очень угнетающе, но, к счастью, относительно редко. В то время как точка росы дает быстрое представление о содержании влаги в воздухе, относительная влажность — нет, поскольку влажность зависит от температуры воздуха. Другими словами, относительная влажность не может быть определена из знания одной точки росы, фактическая температура воздуха также должна быть известна. Если воздух полностью насыщен на определенном уровне (например, на поверхности), то температура точки росы совпадает с фактической температурой воздуха, а относительная влажность составляет 100 процентов.
ОТНОШЕНИЕ Точки росы и относительной влажности к облакам и осадкам:
Если относительная влажность составляет 100 процентов (т.е. температура точки росы и фактическая температура воздуха совпадают), это означает, что НЕ обязательно означает, что будут выпадать осадки. Это просто означает, что максимальное количество влаги в воздухе при конкретной температуре воздуха. Насыщение может привести к туману (на поверхности) и облакам на высоте (которые состоят из крошечных капелек воды, взвешенных в воздухе).Однако для выпадения осадков воздух должен подниматься с достаточной скоростью, чтобы усилить конденсацию водяного пара в капли жидкой 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 процессе, называемом «столкновение-коалесценция», при котором капли различных размеров сталкиваются и сливаются (сливаются). Процессы кристаллов льда (включая осаждение и агрегацию) также важны для роста частиц.При грозах также может развиваться град. Как только взвешенные осажденные частицы вырастут до достаточных размеров, воздух больше не сможет выдерживать их вес, и осадки выпадают из облаков. В условиях влажного климата 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 в период возникновения гроз, чем в обычных зимних системах. «Облачная микрофизика» — это исследование образования и роста капель и ледяных кристаллов в облаках и их связи с осадками.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ВОДА:
Метеорологи интересуются не только точкой росы или абсолютной влажностью на поверхности, но и на высоте. Осажденная вода (PW) — это мера общего количества водяного пара, содержащегося в небольшой вертикальной колонне, простирающейся от поверхности до верха атмосферы. Однако, как упоминалось выше, большая часть влаги в атмосфере содержится примерно в пределах 10000 футов. Величина осадков в количестве около 1 дюйма или выше характерна для весны и лета к востоку от Скалистых гор (включая Кентукки).Значения в 2 дюйма летом указывают на очень высокое содержание влаги в атмосфере, характерное для тропической воздушной массы. В целом, чем выше PW, тем выше вероятность очень сильных дождей от гроз, если они будут развиваться. Тем не менее, еще одним очень важным фактором является не только количество окружающей влаги в конкретном месте, но также величина адвекции и конвергенции влаги, которая обеспечивает дополнительную влажность в области. Если они значительны, эти дополнительные факторы помогают объяснить, почему общее количество осадков в результате гроз может превышать фактические значения PW для воздуха, в котором происходят штормы.Движение гроз, называемое распространением, также очень важно при определении фактического количества осадков в любом месте. Чем медленнее движение гроз, тем выше вероятность осадков в одной области.
СЕЙЧАС ЭТО ВАШ ОБОРОТ ПОЖАЛУЙСТА, ОТВЕТЬТЕ НА СЛЕДУЮЩИЕ ВОПРОСЫ:
| ВОПРОС 1: Зимой, если бы температура воздуха была 40 градусов по Фаренгейту, а точка росы была также равна 40, какой была бы относительная влажность? Весной, если бы температура воздуха была 70, а точка росы была 70, какова была бы относительная влажность? В какой ситуации, если вы чувствуете себя более влажным? Что это говорит вам об относительной влажности? | Ответ на вопрос 1 |
| ВОПРОС 2: Если бы температура воздуха составляла 95 F с точкой росы 70, была бы относительная влажность воздуха выше или ниже, чем если бы температура воздуха составляла 70 градусов с точкой росы 55? Какая масса воздуха будет для вас более неудобной? | Ответ на вопрос 2 |
| ВОПРОС 3: Если бы температура воздуха была 90 градусов при относительной влажности 60 процентов днем, было ли бы это более неудобным для человека, чем если бы он был на улице 75 градусов с относительной влажностью 100 процентов утром? | Ответ на вопрос 3 |
Эти примеры показывают, как относительная влажность может вводить в заблуждение. В общем, если точка росы или абсолютная влажность не изменяется, относительная влажность будет самой высокой ранним утром, когда температура воздуха самая низкая, и самой низкой днем, когда температура воздуха самая высокая .
ИНДЕКС ТЕПЛА:
Хотя точка росы является более точным показателем содержания влаги, именно относительная влажность обычно используется для определения того, насколько жарко и влажно она «ощущается» для нас весной и летом на основе совокупного влияния температуры воздуха и влажности.Этот комбинированный эффект называется «Индекс тепла». Чем выше температура воздуха и / или чем выше относительная влажность, тем выше тепловой индекс и тем теплее он ощущается для нашего тела снаружи.
УКАЗАТЕЛЬ ВЕТРОВОГО ХОЛОДА:
Зимой есть еще один индекс, который мы используем, чтобы определить, насколько холодно нашим телам, когда мы на улице. Это называется «Индекс холода ветра» (также известный как «фактор холода ветра»). Этот показатель объединяет влияние температуры воздуха со скоростью ветра.Когда на улице холодно и дует ветер, ветер уносит тепло от наших тел быстрее, чем если бы ветер не дул. Это заставляет нас чувствовать себя холоднее. Таким образом, чем сильнее ветер зимой, тем холоднее он ощущается для нас и тем ниже показатель охлаждения ветром.
| ВОПРОС 4: Если бы температура снаружи составляла 20 градусов при скорости ветра 20 миль в час, было бы вам «холоднее», чем если бы температура составляла 5 градусов при скорости ветра 5 миль в час? | Ответ на вопрос 4 |
Высокая влажность / точки росы летом и холодный ветер зимой важны, потому что они влияют на то, как наши тела «чувствуют», когда мы на улице.Если индекс тепла очень высок или индекс холода ветра очень низок, то мы должны принять меры безопасности, чтобы защитить наши тела от возможных воздействий погоды, включая тепловое истощение, солнечный удар, тепловой удар летом и обморожение в зима.
Вернуться к учебным документам
,