Vlhkost je poměrně důležitá meteorologická proměnná, protože vodní pára je vždy přítomna ve vzduchu, který dýcháme. Bez ohledu na teplotu vzduch, který dýcháme, téměř vždy obsahuje určité množství vodní páry. Na vlhkost jsme zvyklí, zejména v nejchladnějších zimních dnech. Pokud se chcete o této proměnné dozvědět více, můžete si přečíst o významu vlhkosti v meteorologii.
Voda je jednou z hlavních složek atmosféry a lze ji nalézt ve všech třech stavech (plyn, kapalina a pevná látka). V tomto článku vysvětlím vše, co potřebujete vědět o vlhkosti jako meteorologické proměnné ao tom, k čemu slouží. Chcete o tom vědět víc?
Co je to vlhkost? Druhy vlhkosti
Vlhkost vzduchu je množství vodní páry ve vzduchu. Toto množství není konstantní; závisí na různých faktorech, jako jsou nedávné srážky, blízkost moře, přítomnost rostlin atd. Záleží také na teplotě vzduchu. S klesající teplotou vzduchu může pojmout méně vodní páry, a proto v noci vidíme dechovou mlhu nebo rosu. Vzduch se nasytí vodní párou a už jí nemůže pojmout tolik, takže vodní pára kondenzuje zpět do kapalné formy. Je zajímavé, že pouštní vzduch může pojmout více vlhkosti než polární vzduch, protože teplý vzduch se nenasycuje vodní párou tak rychle a může jí pojmout více, aniž by kondenzovala do kapalné vody.
Existuje několik způsobů, jak označit obsah vlhkosti v atmosféře:
- Absolutní vlhkost: hmotnost vodní páry v gramech obsažená v 1 m3 suchého vzduchu.
- Specifická vlhkost: hmotnost vodní páry v gramech obsažená v 1 kg vzduchu.
- Rsměšovací zóna: hmotnost vodní páry v gramech na 1 kg suchého vzduchu.
Nejčastěji používaným měřítkem vlhkosti je však relativní vlhkost , která se vyjadřuje v procentech (%). Vypočítá se vydělením obsahu páry ve vzdušné hmotě její maximální parotěsnou kapacitou a vynásobením 100. Jak jsem již zmínil, čím vyšší je teplota vzdušné hmoty, tím více vodní páry může pojmout, a proto může být její relativní vlhkost vyšší. Chcete-li se o tom dozvědět více, můžete si přečíst o relativní vlhkosti.
Kdy je nasycená vzduchová hmota?
Maximální kapacita pro zadržování vodní páry se nazývá tlak nasycených par. Tato hodnota označuje maximální množství vodní páry, které může vzduchová hmota obsahovat před přeměnou na kapalnou vodu.
Díky relativní vlhkosti si můžeme udělat představu o tom, jak blízko je vzdušná masa k nasycení. Proto v dny, kdy slyšíme, že relativní vlhkost je 100 %, to znamená, že vzdušná masa již nemůže pojmout žádnou další vodní páru. Od tohoto okamžiku bude jakákoli další vodní pára tvořit vodní kapičky (známé jako rosa) nebo ledové krystalky , v závislosti na okolních podmínkách. Tento jev se běžně pozoruje za úsvitu, kdy teploty výrazně klesly. Obvykle k tomu dochází, když je teplota vzduchu poměrně nízká, a proto nemůže pojmout více vodní páry. S rostoucí teplotou vzduchu je schopen pojmout více vodní páry, aniž by se stal nasyceným, a proto se vodní kapičky již netvoří.
Například v pobřežních oblastech jsou léta velmi vlhká a působí jako lepkavé horko, protože kapénky z vln zůstávají za větrných dnů vznášeny ve vzduchu. Vzhledem k vysokým teplotám vzduchu se však tyto kapénky nemohou kondenzovat do vody ani se nasytit , protože vzduch může pojmout velké množství vodní páry. Proto se v létě netvoří rosa.
Jak můžeme dosáhnout nasycení vzdušné hmoty?
Abychom tomu správně porozuměli, musíme se zamyslet nad tím, kdy za zimních nocí vydechujeme z úst vodní páru. Vzduch, který vydechujeme, má určitou teplotu a obsah vodní páry. Když však opustí naše ústa a přijde do kontaktu se studeným venkovním vzduchem, jeho teplota prudce klesá. V důsledku tohoto ochlazování vzduchová masa ztrácí schopnost zadržovat páru a snadno dosáhne nasycení. Vodní pára pak kondenzuje a tvoří dech.
Chci znovu zdůraznit, že se jedná o stejný mechanismus, kterým se rosa tvoří na našich vozidlech za chladných zimních nocí. Proto se teplota, na kterou se musí vzduchová masa ochladit, aby došlo ke kondenzaci, aniž by se změnil obsah vodní páry, nazývá rosný bod. Abyste tomuto jevu lépe porozuměli, zvu vás, abyste se dozvěděli více o tom, jak se vlhkost mění s teplotou.
Proč se okna automobilů zamlžují a jak je odstraníme?
Abychom tento problém, který se může vyskytnout v zimě, zejména za deštivých nocí a dnů, vyřešili, musíme zvážit nasycení vzduchu. Když nastoupíme do auta zvenčí, obsah vodní páry uvnitř vozidla se s dýcháním začne zvyšovat a kvůli nízké teplotě se velmi rychle nasytí (relativní vlhkost dosahuje 100 %). Když se vzduch uvnitř auta nasytí, způsobí to zamlžení oken, protože vzduch již nemůže pojmout další vodní páru, přesto stále vdechujeme a vydechujeme další vodní páru. Proto se vzduch nasytí a veškerá přebytečná pára se přemění na kapalnou vodu.
Děje se to proto, že jsme udržovali konstantní teplotu vzduchu, ale přidali jsme hodně vodní páry. Jak to můžeme napravit a vyhnout se nehodě způsobené sníženou viditelností zamlžených oken? Musíme použít topení. Nasměrováním tepla na okna zvýšíme teplotu vzduchu, což mu umožní pojmout více vodní páry, aniž by se nasytil. Tím se zamlžená okna vyčistí a my můžeme bezpečně řídit bez jakéhokoli dalšího rizika.
Jak měříte vlhkost a odpařování?
Vlhkost se obvykle měří pomocí přístroje zvaného psychrometr. Ten se skládá ze dvou identických teploměrů. Jeden, nazývaný „suchý teploměr“, jednoduše měří teplotu vzduchu. Druhý, nazývaný „mokrý teploměr“, má baňku pokrytou knotem zvlhčeným knotem, který je spojen s vodní nádržkou. Funkce je velmi jednoduchá: voda nasycující knot se odpařuje a absorbuje teplo z okolního vzduchu, jehož teplota pak začíná klesat. V závislosti na teplotě a počátečním obsahu vodní páry ve vzduchu bude množství odpařené vody větší nebo menší, což má za následek odpovídající pokles teploty mokrého teploměru. Relativní vlhkost se vypočítává pomocí matematického vzorce, který tyto dvě hodnoty spojuje. Pro usnadnění je teploměr dodáván s tabulkami, které přímo uvádějí hodnotu relativní vlhkosti z naměřených hodnot obou teploměrů, takže odpadá nutnost jakýchkoli výpočtů.
Existuje další přístroj, přesnější než ten předchozí, nazývaný aspyropsychrometr, ve kterém malý motor zajišťuje kontinuální ventilaci teploměrů.
Jak vidíte, pokud jde o meteorologii a vědu o klimatu, vlhkost je docela důležitá.