Procento vodní páry v atmosféře

Atmosféra Země obsahuje asi 78 procent dusíku, 21 procent kyslíku a 0,9 procent argonu. Zbývajících 0,1 procenta tvoří oxid uhličitý, oxidy dusíku, metan, ozon a vodní pára. Navzdory jejich malému množství ovlivňují i ​​malé změny v těchto atmosférických plynech globální energetickou rovnováhu a teplotu. Vodní pára, nejdůležitější skleníkový plyn, kolísá s teplotou.

Procento vodní páry ve vzduchu se mění v závislosti na teplotě. Procento vodní páry ve studené Arktidě a Antarktidě (a v nejvyšších alpských oblastech) může dosáhnout až 0,2 procenta, zatímco nejteplejší tropický vzduch může obsahovat až 4 procenta vodní páry.

Stručně řečeno, čím vyšší je teplota suchého vzduchu, tím více vodní páry může vzduch zadržovat. Jak teplota vzduchu klesá, obsah vodní páry klesá. Takže procento vodní páry ve vzduchu se mění s teplotou (a tlakem). Když množství vody v atmosféře dosáhne nasycení, vlhkost je 100 procent.

Při stoprocentní úrovni nasycení kondenzuje vodní pára a vytváří vodní kapky. Pokud jsou kapky vody dostatečně velké, padá déšť. Menší kapičky vody se objevují jako mraky nebo mlha. Pod úrovní nasycení se procento vodní páry v atmosféře obvykle uvádí jako relativní vlhkost.

Vlhkost se vztahuje k množství vody v atmosféře. Relativní vlhkost porovnává množství vodní páry v atmosféře s teoretickým maximálním množstvím vodní páry, kterou může vzduch při této teplotě zadržet.

Relativní vlhkost lze určit pomocí speciálních psychrometrických diagramů a prýmkového psychrometru nebo dvou teploměrů. Senzorový psychrometr se skládá ze dvou teploměrů namontovaných společně na malé desce připevněné k otočnému nebo krátkému řetězu. Jeden teploměr má suchou žárovku. Druhý teploměr, teploměr s vlhkým teploměrem, má žárovku zabalenou v kusu vlhkého hadříku.

Teploměr suchého teploměru měří teplotu vzduchu. Teploměr s vlhkým teploměrem měří teplotu s chladicím účinkem odpařující se vody. Před použitím navlhčete hadřík teploměru s vlhkým teploměrem a poté teploměry houpejte po dobu 10 až 15 sekund. Odečtěte obě teploty.

Opakujte měření výše dvakrát nebo třikrát, abyste se ujistili, že teploměr mokrého teploměru dosáhl nejnižší hodnoty. Rozdíl mezi dvěma odečty se používá k nalezení relativní vlhkosti. Čím větší je rozdíl ve čtení, tím nižší je relativní vlhkost.

Například při 86 ° F (30 ° C) znamená rozdíl 2,7 ° F (1,5 ° C) relativní vlhkost vzduchu velmi vysokou 89 procent, zatímco rozdíl 27 ° F (15 ° C) znamená, že relativní vlhkost je extrémně nízká při 17 procentech. Na psychrometrickém grafu jsou hodnoty teploměru suchého teploměru zobrazeny jako svislé čáry od osy x.

Hodnoty vlhkého teploměru jsou zobrazeny jako zakřivená čára podél levé horní části grafu. Najděte průsečík svislé teplotní přímky suchého teploměru a úhlové teplotní přímky vlhkého teploměru a vyhledejte relativní vlhkost.

Absolutní vlhkost se skládá z koncentrace páry nebo hustoty vzduchu. Absolutní vlhkost lze vypočítat pomocí vzorce hustoty:

d_proti = m_proti ÷ V

Kde d_proti je hustota páry, m_proti je hmotnost páry a V je objem vzduchu. Hustota nebo absolutní vlhkost se mění se změnami teploty nebo tlaku, protože se mění objem (V). Objem vzduchu se zvyšuje s rostoucí teplotou, ale klesá s rostoucím tlakem.

Z pohledu člověka platí, že čím vlhčí vzduch, tím více vodní páry v atmosféře. Odparování se snižuje s rostoucím množstvím vodní páry ve vzduchu. Vzhledem k tomu, že se pot neodparuje tak snadno, když je kapacita vodní páry okolního vzduchu vysoká, je chlazení pokožky méně účinné, když je vysoká vlhkost.

Vodní pára, nikoli oxid uhličitý, je nejdůležitějším skleníkovým plynem Země. Vedle Slunce je vodní pára druhým zdrojem zemského tepla, což představuje asi 60 procent oteplovacího účinku. Vodní pára zachycuje a udržuje teplo ze země a přenáší toto teplo do atmosféry.

Vodní pára pohybuje teplo z rovníku směrem k pólům a distribuuje teplo po celé planetě. Teplo absorbované molekulami vody poskytuje energii pro odpařování. Tato vodní pára stoupá do atmosféry a přenáší teplo do atmosféry.

Jak vodní pára stoupá, nakonec dosáhne úrovní, kde je atmosféra méně hustá a vzduch chladnější. Jelikož se tepelná energie vodní páry ztrácí do okolního chladnějšího vzduchu, vodní pára kondenzuje. Když kondenzuje dostatek vodní páry, vytvoří se mraky. Mraky odrážejí sluneční světlo a pomáhají ochladit zemský povrch.