Meteorologija, Klimatologija - Vaje 4. vaja Vlaga v zraku

Vlaga v zraku Danes na vajah: agregatna stanja vode v atmosferi kroženje vode v naravi VLAGA V ZRAKU spremenljivke za izražanje vlage v zraku e, E, ρv, q, r, f, Td meritve vlage v zraku psihrometer higrometer na lase ostali merilniki

Agregatna stanja vode v atmosferi Voda nastopa v atmosferi v vseh treh agregatnih stanjih: vodna para (največ do 4 volumske procente zraka) tekoča voda (oblačne, meglene in padavinske kapljice) led (oblačni ledeni kristali in trdi padavinski elementi – snežinke, zrna sodre, toče in babjega pšena)

Agregatna stanja vode v atmosferi © 1997 Prentice-Hall Inc., from Moran and Morgan, Meteorology, 5th Ed. Sproščanje energije v okolje depozicija zmrzovanje utekočinjenje trdno LED plinasto PARA tekoče VODA taljenje izhlapevanje sublimacija Porabljanje energije iz okolja

Agregatna stanja vode v atmosferi Voda prehaja v atmosferi iz enega agregatnega stanja v drugo: utekočinjenje oz. kondenzacija (+ 2,5 MJ/kg) izhlapevanje oz. evaporacija ( - 2,5 MJ/kg) zmrzovanje (+ 0,3 MJ/kg) taljenje ( - 0,3 MJ/kg) depozicija (+ 2,8 MJ/kg) sublimacija ( - 2,8 MJ/kg)

Kroženje vode v naravi voda v naravi ves čas kroži voda v atmosferi je preko kroženja povezana s tekočo vodo v morjih, jezerih in rekah, na površini tal in v tleh; sezonsko ali stalno snežno odejo oziroma ledeno plastjo na kopnem in na površini tekoče vode. skupna količina vode na zemlji je konstantna (razen nekaj srečnih molekul, ki jim uspe pobegniti v vesolje)

Kroženje vode v naravi Vodni cikel KONDENZACIJA PADAVINE EVAPORACIJA veter KONDENZACIJA PADAVINE ledeniki transpiracija EVAPORACIJA evaporacija oceani podtalnica površinska voda jezera © 1998 Wadsworth Publishing Company

Vlaga v zraku Tako kot N2, O2, Ar, CO2, O3, … tudi H2O predstavlja eno izmed komponent, ki sestavljajo mešanico plinov - ZRAK. Zrak ni nikoli popolnoma suh – vedno vsebuje nekaj vodne pare. Količino vodne pare v zraku ter njene mejne vrednosti lahko podajamo na različne načine.

Spremenljivke za izražanje vlage SPREMENLJIVKA ENOTA delni parni tlak e [Pa], [mb] nasičen parni tlak E absolutna vlaga ρv [kg/m3], [g/m3] specifična vlaga q [g/kg] razmerje mešanosti r [g/kg] relativna vlaga f [%] temperatura rosišča Td [K], [°C]

Delni parni tlak Tako kot za ostale komponente, ki sestavljajo zrak, lahko tudi za H2O zapišemo plinsko enačbo: specifična plinska konstanta za vodno paro

Nasičen parni tlak Ko zrak ne more sprejeti več vodne pare in pride do utekočinjanja le te, doseže delni parni tlak mejno vrednost, ki jo imenujemo NASIČEN PARNI TLAK, ki je odvisen le od T Claussius-Clapeyronova enačba

Absolutna vlaga Masa vodne pare (v kg oz. g) na enoto volumna (m3) zraka. Gostota vodne pare.

Specifična vlaga Razmerje med maso vodne pare v zraku (v kg oz. g) ter maso vlažnega zraka (v kg).

Razmerje mešanosti Razmerje med maso vodne pare v zraku (v kg oz. g) ter maso suhega zraka (v kg).

Relativna vlaga Razmerje med količino vodne pare v zraku z določeno temperaturo ter največjo možno količino vodne pare, ki jo zrak pri tej temperaturi lahko sprejme.

Temperatura rosišča Temperatura na katero moramo ohladiti zrak, ki vsebuje določeno količino vodne pare, da pride do nasičenja.

Meritve zračne vlage PSIHROMETER dva identična termometra + ventilator eden od termometrov ima bučko ovito z mokro krpico izhlapevanje vode iz krpice hladi ‘mokri’ termometer suhi termometer mokri termometer mokra krpica

Meritve zračne vlage PSIHROMETERSKA ENAČBA T – temperatura suhega termometra T’ – temperatura mokrega termometra E' – nasičen parni tlak pri T'

Meritve zračne vlage HIGROMETER oz. HIGROGRAF človeški lasje povečanje relativne vlage - raztezanje las zmanjšanje relativne vlage - krčenje las UMERIMO S PSIHROMETRI

Meritve zračne vlage OSTALI INŠTRUMENTI električni mehanski električna prevodnost snovi je odvisna od relativne vlage dielektričnost snovi je odvisna od relativne vlage mehanski zrcalo - ohlajamo do Td