§ 32. Вологість повітря

Пригадайте! 1. Куди зникає вода з калюж після літнього дощу? 2. В яких агрегатних станах вода може перебувати у повітрі?

Нові терміни до скарбнички знань: абсолютна вологість повітря, відносна вологість повітря, гігрометр.

Коротко про головне

Чому повітря в тропосфері вологе. В повітрі тропосфери завжди є певна кількість води. Найчастіше вона перебуває у формі водяної пари, тобто у газуватому стані, тому ми не здатні її побачити. Навіть у найбільш посушливих пустелях у повітрі завжди є певна кількість водяної пари. Отже, вологість повітря - це величина, яка показує його насиченість водяною парою. 86 % води в атмосферу надходить унаслідок випарування з поверхні Світового океану. Решта - з поверхні річок, озер, боліт, ґрунту тощо. Вологість повітря - істотна характеристика стану повітря, яка впливає на погодні умови. Для розуміння кількості водяної пари в повітрі існує дві характеристики: абсолютна та відносна вологість (мал. 185).

Мал. 185. Показники вологості повітря

Мал. 186. Максимальна вологість повітря залежно від температури

Завдання. 1. За малюнком з’ясуйте,: а) яку максимальну кількість водяної пари може увібрати повітря при температурі -10 °С, 0 °С, +20 °С; б) яку ви помітили залежність між максимальною абсолютною вологістю повітря та його температурою. 2. Поміркуйте: а) за аналогією з пластиковою пляшкою певної ємкості, чи може повітря містити за даної температури кількість водяної пари: меншу, ніж зазначена; більшу, ніж зазначена; б) за якої умови повітря здатне увібрати більше води, ніж є на певний момент часу; в) що станеться з водяною парою, яка є в повітрі при зниженні температури? 3. Розрахуйте, якою є відносна вологість повітря, якщо при температурі +30 °С в ньому фактично міститься водяної пари: а) 18 г/м³; б) 9 г/м³; в) 27 г/м³? При якому з цих значень найкомфортніше себе почуває людина?

Абсолютна вологість повітря. Загальна маса води в повітрі величезна й вимірюється трильйонами тон. Для зручності сприйняття визначають скільки грамів водяної пари міститься в кожному кубічному метрі повітря (г/м³). Це й є абсолютна вологість повітря (мал. 186, завд. 1, 2). Вона напряму залежить від температури: чим вона вища, тим більше водяної пари здатне увібрати в себе повітря. Тому вміст води в атмосфері над різними ділянками планети неоднаковий. Найменше всього води в холодному повітрі Антарктиди, найбільше - в районі екватора.

Відносна вологість повітря. Вміст водяної пари в повітрі рідко буває максимальним. Тому абсолютна вологість не дає ясної картини про те, наскільки насичене вологою повітря порівняно з максимально можливою кількістю. Для цього існує поняття відносна вологість повітря - відношення фактичного вмісту водяної пари в повітрі до максимально можливого при певній температурі й виражається у відсотках.

У прогнозах погоди повідомляють саме про відносну вологість повітря. Наприклад, якщо оголосили, що температура становить - 5 °C, а відносна вологість повітря - 66 %, це означає, що у кожному кубометрі повітря за цієї температури міститься 2 г води, тобто лише дві третини від максимально можливої кількості. Комфортними можна вважати погодні умови, при яких відносна вологість повітря становить 40-60 % (див. мал. 186, завд. 3). У пустелях цей показник може бути значно меншим. Якщо відносна вологість повітря зменшується до 30 %, умови життя людини значно погіршуються. Насиченим водою є повітря з відносною вологістю 100 %. У ньому вода починає конденсуватися, тобто переходити з газуватого в рідкий стан. Так виникають роса та туман. Якщо відносна вологість не досягає 100 %, повітря вважається ненасиченим.

Як змінюється відносна вологість повітря протягом дня. Відносна вологість повітря поблизу земної поверхні, як правило, більша зранку, коли ще прохолодно. З підвищенням температури вдень вона зменшується, навіть коли абсолютна кількість пари в ній залишається незмінною. Наприклад, якщо зранку при температурі -5 °С у повітрі міститься 3 г/м³ води, це означає, що відносна вологість становить 100 %, тобто повітря насичене вологою. Коли вдень температура зросла до 0 °С, а кількість води в повітрі залишилася незмінною, відносна вологість становить лише 60 % - повітря стало ненасиченим.

Як визначають відносну вологість повітря. Відносну вологість повітря визначають приладом, який має назву гігрометр (від. грец. - «рідкий» та «вимірюю»). Існує багато його конструкцій. Одна з найдавніших, відома ще з XVII ст. - волосяний гігрометр (мал. 187). Цей прилад набагато точніший ніж нинішні його аналоги. Сучасні гігрометри використовують електронні датчики для вимірювання вологості, мають цифрове або механічне табло (мал. 188).

Мал. 187. Принцип дії волосяного гігрометра: 1 - знежирена людська волосина: реагує на коливання відносної вологості повітря, змінюючи свою довжину; зі збільшенням вологості воно витягується, зі зменшенням - коротшає: 2 - шкала від 0 до 100 %; 3 - стрілка

Мал. 188. Сучасний електронний гігрометр

Завдання. 1. Зніміть показники відносної вологості повітря з волосяного та електронного гігрометра. 2. Роздивіться, які ще дані показує електронний гігрометр.

«Вірю - не вірю»: перевіряємо інформацію

• Винахід унікального вагового гігрометра приписують видатному вченому, винахідникові та художникові епохи Відродження, який називають на його честь «кульки Леонардо да Вінчі». Він узяв 2 кульки однакової маси: одну з воску, другу - з сухої вати. Остання є гігроскопічною, тобто здатна вбирати в себе вологу з навколишнього повітря. Якщо їх покласти на ваги, спочатку вони будуть урівноважені. З підвищенням вологості, вата ставатиме важчою й чаша терезів гойднеться в її сторону. По суті справи ми маємо ваги-гігрометр.

ОЦІНЮЄМО СВОЇ ДОСЯГНЕННЯ • усього 12 балів

1 бал • 1. Що називають вологістю повітря? 2. Поясніть своїми словами, чому повітря в тропосфері вологе? 2 бали • 3. Поясніть різницю між поняттями «абсолютна» та «відносна вологість повітря». Яка з них легша для сприйняття пересічної людини? 4. Розрахуйте, якою є відносна вологість повітря при температурі +20 °С, якщо в ньому фактично міститься 11,9 г водяної пари при максимально можливій кількості 17 г/м³? 3 бали • 5. Поясніть, як та чому змінюється відносна вологість повітря протягом дня навіть, якщо абсолютна вологість залишається незмінною. 6. Оцініть практичне значення для людини знань про вологість повітря. Чим може загрожувати людині підвищена та знижена вологість повітря?

Зміст