대기 중 수증기의 비율

지구 대기에는 질소 78 %, 산소 21 %, 아르곤 0.9 %가 포함되어 있습니다. 나머지 0.1 %는 이산화탄소, 아산화 질소, 메탄, 오존 및 수증기로 구성됩니다. 적은 양에도 불구하고 이러한 대기 가스의 작은 변화조차도 지구 에너지 균형과 온도에 영향을 미칩니다. 가장 중요한 온실 가스 인 수증기는 온도에 따라 변동합니다.

공기 중 수증기의 비율은 온도에 따라 다릅니다. 추운 북극과 남극 (및 가장 높은 알파인 지역)의 수증기 비율은 0.2 %까지 낮아질 수 있으며 가장 따뜻한 열대 공기에는 최대 4 %의 수증기가 포함될 수 있습니다.

요컨대, 건조한 공기 온도가 높을수록 공기가 더 많은 수증기를 보유 할 수 있습니다. 공기 온도가 식 으면 수증기 함량이 떨어집니다. 따라서 공기 중 수증기의 비율은 온도 (및 압력)에 따라 변합니다. 대기 중 물의 양이 포화 상태에 도달하면 습도는 100 %입니다.

100 % 포화 수준에서 수증기는 응축되어 물방울을 형성합니다. 물방울이 충분히 커지면 비가 내립니다. 작은 물방울은 구름이나 안개로 나타납니다. 포화 이하에서 대기 중 수증기의 비율은 일반적으로 상대 습도로보고됩니다.

습도는 대기 중의 물의 양을 나타냅니다. 상대 습도는 대기 중 수증기의 양을 해당 온도에서 공기가 보유 할 수있는 이론적 최대 수증기 양과 비교합니다.

상대 습도는 특수 건습 차트와 슬링 건습계 또는 두 개의 온도계를 사용하여 측정 할 수 있습니다. 슬링 건습계는 회전 또는 짧은 체인에 부착 된 작은 보드에 함께 장착 된 두 개의 온도계로 구성됩니다. 온도계 하나에는 건구가 있습니다. 두 번째 온도계 인 습구 온도계에는 젖은 천으로 전구가 감겨 있습니다.

건구 온도계는 공기 온도를 측정합니다. 습구 온도계는 증발하는 물의 냉각 효과로 온도를 측정합니다. 사용하려면 습구 온도계의 천을 적신 다음 온도계를 10 ~ 15 초 동안 흔들어줍니다. 두 온도를 모두 읽으십시오.

습구 온도계가 최저 수치에 도달했는지 확인하기 위해 위의 측정을 2 ~ 3 회 반복합니다. 두 판독 값의 차이는 상대 습도를 찾는 데 사용됩니다. 판독 값의 차이가 클수록 상대 습도는 낮아집니다.

예를 들어 30 ° C (86 ° F)에서 1.5 ° C (2.7 ° F)의 차이는 상대 습도가 89 %, 27 ° F (15 ° C)의 차이는 상대 습도가 17 %로 매우 낮음을 의미합니다. 건구 온도계 수치는 건구 온도계에서 x 축에서 수직선으로 표시됩니다.

습구 수치는 차트의 왼쪽 상단 부분을 따라 곡선으로 표시됩니다. 수직 건구 온도 선과 각진 습구 온도 선의 교차점을 찾아 상대 습도를 찾습니다.

절대 습도는 증기 농도 또는 공기 밀도로 구성됩니다. 절대 습도는 밀도 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

디_V = m_V ÷ V

어디 d_V 증기의 밀도, m_V 증기의 질량이고 V는 공기의 부피입니다. 부피 (V)가 변하기 때문에 밀도 또는 절대 습도는 온도 나 압력의 변화에 ​​따라 변합니다. 공기의 양은 온도가 증가하면 증가하지만 압력이 증가하면 감소합니다.

인간의 관점에서 보면 공기가 더 습할수록 대기의 수증기가 많아집니다. 공기 중의 수증기 양이 증가하면 증발량이 감소합니다. 주변 공기의 수증기 용량이 높으면 땀이 쉽게 증발하지 않기 때문에 습도가 높으면 피부 냉각 효과가 떨어집니다.

이산화탄소가 아닌 수증기는 지구에서 가장 중요한 온실 가스입니다. 태양 외에도 수증기는 지구 온난화의 두 번째 원인으로 온난화 효과의 약 60 %를 차지합니다. 수증기는 땅에서 온기를 포착하고 유지하며 그 온기를 대기로 전달합니다.

수증기는 적도에서 극으로 열을 이동시켜 전 세계에 열을 분산시킵니다. 물 분자에 의해 흡수 된 열은 증발 에너지를 제공합니다. 그 수증기는 대기로 상승하여 열을 대기로 전달합니다.

수증기가 상승하면 결국 대기 밀도가 낮아지고 공기가 차가워지는 수준에 도달합니다. 수증기의 열 에너지가 주변의 차가운 공기로 손실되면 수증기가 응축됩니다. 충분한 수증기가 응축되면 구름이 형성됩니다. 구름은 햇빛을 반사하여 지구 표면을 식 힙니다.