Percento vodných pár v atmosfére

Zemská atmosféra obsahuje asi 78 percent dusíka, 21 percent kyslíka a 0,9 percenta argónu. Zvyšných 0,1 percenta tvoria oxid uhličitý, oxidy dusíka, metán, ozón a vodná para. Napriek ich malému množstvu aj malé zmeny v týchto atmosférických plynoch ovplyvňujú globálnu energetickú rovnováhu a teplotu. Vodná para, najdôležitejší skleníkový plyn, kolíše s teplotou.

Percento vodnej pary vo vzduchu sa líši v závislosti od teploty. Percento vodnej pary v studenej Arktíde a Antarktíde (a najvyšších alpských oblastiach) môže dosiahnuť len 0,2 percenta, zatiaľ čo najteplejší tropický vzduch môže obsahovať až 4 percentá vodnej pary.

Stručne povedané, čím vyššia je teplota suchého vzduchu, tým viac vodnej pary môže vzduch zadržať. Keď sa teplota vzduchu ochladí, obsah vodných pár klesá. Takže percento vodnej pary vo vzduchu sa mení s teplotou (a tlakom). Keď množstvo vody v atmosfére dosiahne nasýtenie, vlhkosť je 100 percent.

Pri 100-percentnej úrovni nasýtenia kondenzuje vodná para za vzniku kvapiek vody. Ak sú kvapky vody dostatočne veľké, padá dážď. Menšie kvapôčky vody sa javia ako mraky alebo hmla. Pod úrovňou nasýtenia sa percento vodnej pary v atmosfére zvyčajne uvádza ako relatívna vlhkosť.

Vlhkosť sa vzťahuje na množstvo vody v atmosfére. Relatívna vlhkosť porovnáva množstvo vodnej pary v atmosfére s teoretickým maximálnym množstvom vodnej pary, ktorú môže vzduch pri tejto teplote zadržať.

Relatívnu vlhkosť je možné určiť pomocou špeciálnych psychrometrických diagramov a prúžkového psychrometra alebo dvoch teplomerov. Senzorový psychrometer sa skladá z dvoch teplomerov namontovaných spolu na malej doske pripevnenej k otočnej alebo krátkej reťazi. Jeden teplomer má suchú žiarovku. Druhý teplomer, teplomer vlhkej žiarovky, má žiarovku zabalenú v kúsku vlhkej látky.

Teplomer suchého teplomera meria teplotu vzduchu. Teplomer s vlhkým teplomerom meria teplotu s chladiacim účinkom odparujúcej sa vody. Ak chcete použiť, navlhčite handričku teplomera s vlhkým teplomerom a potom teplomery po dobu 10 až 15 sekúnd kývajte. Odčítajte obidve teploty.

Zopakujte vyššie uvedené merania dvakrát alebo trikrát, aby ste sa ubezpečili, že teplomer mokrého teplomera dosiahol najnižšiu hodnotu. Rozdiel medzi týmito dvoma hodnotami sa používa na zistenie relatívnej vlhkosti. Čím väčší je rozdiel v údajoch, tým nižšia je relatívna vlhkosť.

Napríklad pri 86 ° F (30 ° C) znamená rozdiel 2,7 ° F (1,5 ° C) relatívna vlhkosť vzduchu veľmi vysoká 89 percent, zatiaľ čo rozdiel 27 ° F (15 ° C) znamená, že relatívna vlhkosť vzduchu je extrémne nízka pri 17 percentách. Na psychrometrickom grafe sú namerané hodnoty teplomeru suchej žiarovky zobrazené ako zvislé čiary od osi x.

Hodnoty vlhkej žiarovky sú zobrazené ako zakrivená čiara pozdĺž ľavej hornej časti tabuľky. Nájdite priesečník vertikálnej teplotnej čiary suchého teplomera a šikmej teplotnej čiary vlhkého teplomera, aby ste zistili relatívnu vlhkosť.

Absolútna vlhkosť pozostáva z koncentrácie pár alebo hustoty vzduchu. Absolútnu vlhkosť je možné vypočítať pomocou vzorca hustoty:

d_v = m_v ÷ V

Kde d_v je hustota pary, m_v je hmotnosť pary a V je objem vzduchu. Hustota alebo absolútna vlhkosť sa mení so zmenami teploty alebo tlaku, pretože sa mení objem (V). Objem vzduchu sa zvyšuje so zvyšovaním teploty, ale klesá so zvyšovaním tlaku.

Z pohľadu človeka platí, že čím vlhší vzduch, tým viac vodnej pary v atmosfére. Odparovanie klesá so zvyšovaním množstva vodnej pary vo vzduchu. Pretože sa pot neodparuje tak ľahko, keď je kapacita vodných pár okolitého vzduchu vysoká, je ochladenie pokožky pri vysokej vlhkosti menej účinné.

Najdôležitejším skleníkovým plynom na Zemi je vodná para, nie oxid uhličitý. Okrem Slnka je vodná para druhým zdrojom zemského tepla, čo predstavuje asi 60 percent otepľovacieho účinku. Vodná para zachytáva a udržuje teplo zo zeme a prenáša ho do atmosféry.

Vodná para posúva teplo z rovníka smerom k pólom a distribuuje teplo po celej planéte. Teplo absorbované molekulami vody poskytuje energiu na odparovanie. Táto vodná para stúpa do atmosféry a prenáša teplo do atmosféry.

Keď vodná para stúpa, nakoniec dosiahne úrovne, kde je atmosféra menej hustá a vzduch chladnejší. Keď sa tepelná energia vodnej pary stratí pre okolitý chladnejší vzduch, vodná para kondenzuje. Keď kondenzuje dostatok vodnej pary, vytvoria sa oblaky. Mraky odrážajú slnečné svetlo a pomáhajú ochladzovať zemský povrch.