Водяной пар в атмосфере - Лекция

Для оценки содержания водяного пара в воздухе используются характеристики влажности воздуха. Парциальное давление (упругость) водяного пара (е) - это давление, которое имел бы водяной пар, если бы он один занимал объем газовой смеси при той же температуре (измеряется в ГПА). Относительная влажность воздуха (f) - это отношение фактического парциального давления водяного пара в воздухе к парциальному давлению насыщенного водяного пара при той же температуре, выражается в процентах: Дефицит насыщения (d) - недостаток водяного пара до насыщенного состояния, т.е. разность между Е и е: d = E - e, ГПА Абсолютная влажность воздуха и парциальное давление водяного пара характеризуют содержание водяного пара в воздухе (влагосодержание), а относительная влажность и дефицит насыщения - соотношение между фактическим влагосодержанием воздуха и предельно возможным (насыщенным состоянием). Парциальное давление насыщенного водяного пара Е сильно зависит от температуры воздуха, увеличиваясь с ростом температуры (рис.). Т.е. с ростом температуры воздух способен содержать большее количество водяного пара.Туман - это скопление продуктов конденсации или сублимации водяного пара, взвешенных в воздухе над поверхностью земли и вызывающих помутнение атмосферы (видимость составляет до 1 км). Мгла - это сплошное помутнение атмосферы, которое наблюдается в сухую погоду и вызывается множеством находящихся в воздухе мелких твердых частиц - пыли, дыма. По происхождению: 1) туманы охлаждения: а) радиационные (образуются в результате радиационного выхолаживания подстилающей поверхности, от которой охлаждается прилегающий к ней слой воздуха до стадии конденсации водяного пара). При полном штиле вместо тумана образуется роса. Зимой может сохраняться в течение всего дня, высота может достигать от сотен метров до километра. б) адвективные (возникают при адвекции теплого и влажного воздуха на холодную подстилающую поверхность).Метод основан на измерении влажности воздуха по понижению температуры тела при испарении с его поверхности, за счет затраты тепла на испарение воды. Приборы, основанные на психрометрическом методе - психрометры. В психрометре используются 2 термометра, у одного из которых (смоченный термометр) резервуар обернут смачиваемым батистом. Парциальное давление водяного пара в воздухе определяется по психрометрической формуле, на основании которой составлены психрометрические таблицы: влажность воздух гигрометр туман e = E’ - AP(t-t’) • (1 0,0015 • t’), ГПА где Е’ - парциальное давление водяного пара, насыщающего пространство, при температуре смоченного термометра; А - психрометрический коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха; Р - атмосферное давление, ГПА; t и t’ - соответственно температура сухого и смоченного термометров, °С; (1 0,00115 • t’) - учитывает зависимость теплоты испарения от температуры. Гигрометрический метод Метод основан на способности тел поглощать водяной пар из воздуха и в результате этого деформироваться или менять физические свойства.

План

1. Атмосферная влага

2. Туманы и дымка

3. Измерение влажности воздуха

1. Атмосферная влага