Luftfeuchtigkeit. Zur Charakterisierung der Luftfeuchtigkeit werden folgende Konzepte verwendet: Wasserdampfdruck, absolute Luftfeuchtigkeit, physiologische relative Luftfeuchtigkeit, Sättigungsdefizit und Taupunkt.

Der Dampfdruck in Luft ist die Spannung von Wasserdampf, ausgedrückt in Druckeinheiten (mm Hg, bar, N/m 52 0). Man nennt die Elastizität des Wasserdampfes im Sättigungszustand der Luft damit maximale Elastizität oder Sättigungselastizität bei einer bestimmten Temperatur. Jeder Temperatur entspricht eine bestimmte maximale Wasserdampfmenge, mehr als die Luft nicht aufnehmen kann. Bei Überschreitung dieses Grenzwerts kommt es zur Kondensation und zum Austritt flüssiger Wassertröpfchen aus der Luft.

Die absolute Luftfeuchtigkeit ist der Wasserdampfgehalt, ausgedrückt in Gramm pro 1 m 3, in Millimetern Quecksilbersäule oder im SI-System – in Pascal (1 Pa = N/m2).

Die relative Luftfeuchtigkeit ist das Verhältnis des tatsächlichen Wasserdampfdrucks in der Luft zum Sättigungsdruck bei einer bestimmten Temperatur, ausgedrückt in Prozent.

Das Sättigungsdefizit ist die Differenz zwischen der Sättigungselastizität und dem tatsächlichen Dampfdruck in der Luft bzw. zwischen den Werten maximaler und absoluter Luftfeuchtigkeit.

Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die absolute Luftfeuchtigkeit die Sättigung erreicht, also ihr Maximum erreicht.

Unter physiologischer relativer Luftfeuchtigkeit versteht man das Verhältnis der tatsächlich in der Luft enthaltenen Wasserdampfmenge zur maximalen Menge, die bei der Temperatur der menschlichen Körperoberfläche und der Lunge, also bei 34 und 37 °C, in der Luft enthalten sein kann bzw. (auch in Prozent ausgedrückt). Bei Temperaturen darunter ist eine Verdunstung von der Körperoberfläche und den Atemwegen möglich, auch wenn die Luft vollständig gesättigt ist, da sie bei Erwärmung in den Atemwegen und an der Körperoberfläche auf 34 und 37 5o 0C ansteigt feuchtigkeitsintensiv.

Die Luftfeuchtigkeit beeinflusst die Wärmeübertragung durch die Verdunstung von Schweiß. Die Geschwindigkeit der Schweißverdunstung hängt von der Temperatur, der relativen Luftfeuchtigkeit und der Luftgeschwindigkeit ab. Je größer das Sättigungsdefizit und je höher die Geschwindigkeit der Luftbewegung, desto intensiver ist die Schweißverdunstung. Dabei geht so viel Wärme verloren, dass bewegte Luft (Wind) auch bei Temperaturen deutlich über der Körpertemperatur eine wohltuende Wirkung hat. Es wurde festgestellt, dass Wind bei einer Temperatur von 37,0 5o 0C nur bei 100%iger Sättigung der Luft mit Wasserdampf das Wohlbefinden verschlechtert und die Leistungsfähigkeit verringert. Bei einer Luftfeuchtigkeit von 60 % verliert der Wind erst bei Temperaturen über 43,3 °C seine wohltuende Wirkung, bei einer Luftfeuchtigkeit von 30 % – bei Temperaturen über 60 °C.

Bei niedrigen Temperaturen hat die Luftfeuchtigkeit kaum Einfluss auf die Wärmeübertragung von der Körperoberfläche, da frostige Luft aufgrund ihrer geringen Feuchtigkeitskapazität auch bei voller Sättigung eine geringe Menge Wasserdampf enthält. In der hygienischen Praxis gilt: Es ist üblich, die relative Luftfeuchtigkeit zu normalisieren, da sich anhand ihres Werts der Einfluss der Luftfeuchtigkeit sowie anderer Umweltfaktoren auf den menschlichen Wärmeaustausch besser beurteilen lässt. Man geht davon aus, dass die optimale relative Luftfeuchtigkeit im Bereich von 50–60 % liegt; Ein akzeptabler unterer Wert liegt bei 30 %, ein oberer Wert bei 70 %, ein extrem unterer Wert bei 10–20 % und ein äußerster Oberwert bei 80–100 %. Zur Messung verwenden Sie: Hygrometer, Psychrometer.

Luftgeschwindigkeit. Hygienischer Wert. Abhängigkeit der menschlichen Exposition von Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Methoden und Mittel zur Messung. Grad.

Luftbewegung. Der Hauptfaktor für die Luftbewegung (Wind) ist der Druck- und Temperaturunterschied. Die Luftbewegung wird durch Geschwindigkeit, Richtung, Form (laminar, turbulent) und Dauer charakterisiert. Die Bewegung der Luft hat großen Einfluss auf die Menge der Wärmeübertragung durch Konvektion. Unter Konvektion versteht man die Übertragung von Wärme durch die Bewegung von Luftmolekülen (und Flüssigkeiten) in einer Umgebung mit gestörtem thermischen Gleichgewicht. Je höher die Geschwindigkeit der Luftbewegung, desto höher die Wärmeübertragung. Bei negativen Lufttemperaturen nimmt die Kühlwirkung des Windes stark zu. Seine Bewegungsgeschwindigkeit beträgt etwa Hundertstel Meter pro Sekunde und ist für den Menschen bereits spürbar. Zu beachten ist, dass der Wind durch Druck auf die Kleidungsoberfläche das Eindringen kalter Luft in den Raum unter der Kleidung erleichtert und beschleunigt die allgemeine Kühlung des Körpers. Wenn die Umgebungstemperatur steigt und die Temperaturdifferenz abnimmt, nimmt der Wärmeverlust durch Konvektion ab. Wenn die Lufttemperatur der Hauttemperatur (34 °C) entspricht, hört die Wärmeübertragung auf diesem Weg vollständig auf, und wenn sie diese überschreitet, kommt es zu einer Rückströmung Es entsteht eine Wärmeübertragung von der Luft auf den Körper (Konvektionserwärmung). Der wärmende Effekt der bewegten Luft auf den Körper tritt jedoch nur dann ein, wenn die von der erwärmten Luft übertragene Wärmemenge größer ist als ihr Verlust durch die Verdunstung von Schweiß. Dies wird entweder bei sehr hohen Lufttemperaturen (über 60 °C) oder bei niedrigeren Temperaturen, jedoch bei 100 % Luftfeuchtigkeit, beobachtet, wenn die Schweißverdunstung aufhört. In allen anderen Fällen (also bei einer Luftfeuchtigkeit unter 100 % und einer Lufttemperatur unter 60 °C) hat die bewegte Luft eine kühlende Wirkung. Die Kühlwirkung bewegter Luft wird genutzt, um die Lebensbedingungen in Tanks und anderen Objekten mit Wärmestrahlungsquellen zu verbessern. Durch die Luftbewegung wird überschüssige Wärme abgeführt, die auf die Körperoberfläche fällt, sodass mit Strahlungswerten gearbeitet werden kann, die über dem zulässigen Höchstwert liegen.

Bei durchschnittlichen Lufttemperaturen (von 18 bis 20 °C) in Räumen wird eine optimale Luftgeschwindigkeit von 0,05 – 0,25 m/s angenommen, akzeptabel sind 0,3 m/s. Bei niedrigen Temperaturen beträgt die maximal tolerierte Luftgeschwindigkeit 3-5 m/s. Messwerkzeuge: Anemometer, Katathermometer.

28. Luft geschlossener Wohnräume. Gründe, die seine natürliche Zusammensetzung und den Verschmutzungsgrad verändern. Vermeidung schädlicher Auswirkungen auf den Menschen. Die Luft in Wohnräumen enthält die gleiche Menge Sauerstoff, ist jedoch nicht biologisch aktiv. Es fehlt „etwas“, was der Körper braucht und ihm Kraft und Gesundheit verleiht. Dieses „Etwas“ ist atmosphärische Elektrizität, genauer gesagt, ihre Träger, die Gasionen. Der Hauptzweck von Ionisatoren besteht darin, in Räumen eine optimale Konzentration negativ geladener Luftionen zu erzeugen, die für ein normales Leben notwendig sind. Luft ohne Luftionen ist „tot“, verschlechtert die Gesundheit und führt zu Krankheiten. Jede Krankheit beginnt mit einer Stoffwechselstörung in den Körperzellen, die sich in einer Abnahme ihrer negativen Ladung äußert und dadurch den kolloidalen Zustand der Zellen, die Freisetzung ihres Inhalts in den Blutkreislauf und die intravaskuläre Gerinnung verändert. Die negative Ladung der Zellen kann mit Medikamenten (Heparin) und durch das Einatmen von Luft mit einem Überschuss an negativen Sauerstoffionen wiederhergestellt werden. Diese Luftionen dringen in die Lunge ein, dringen in das Blut ein und breiten sich im ganzen Körper aus, stellen die negative Ladung der Zellen wieder her, regen den Stoffwechsel an und haben eine antithrombotische Wirkung.

Die Luftfeuchtigkeit ist ein wichtiges Umweltmerkmal. Doch nicht jeder versteht ganz, was mit den Wetterberichten gemeint ist. und absolute Luftfeuchtigkeit sind verwandte Konzepte. Es ist nicht möglich, das Wesen des einen zu verstehen, ohne das andere zu verstehen.

Luft und Feuchtigkeit

Luft enthält ein Stoffgemisch, das in gasförmigem Zustand vorliegt. In erster Linie handelt es sich um Stickstoff und Sauerstoff. Ihre Gesamtzusammensetzung (100 %) enthält etwa 75 bzw. 23 Gewichtsprozent. Etwa 1,3 % sind Argon, weniger als 0,05 % sind Kohlendioxid. Der Rest (die fehlende Menge beträgt insgesamt etwa 0,005 %) besteht aus Xenon, Wasserstoff, Krypton, Helium, Methan und Neon.

Außerdem befindet sich ständig eine gewisse Feuchtigkeit in der Luft. Es gelangt durch die Verdunstung von Wassermolekülen aus den Weltmeeren und aus feuchten Böden in die Atmosphäre. Auf engstem Raum kann sich sein Inhalt von der äußeren Umgebung unterscheiden und hängt vom Vorhandensein zusätzlicher Einnahme- und Konsumquellen ab.

Um physikalische Eigenschaften und quantitative Indikatoren genauer zu bestimmen, werden zwei Konzepte verwendet: relative Luftfeuchtigkeit und absolute Luftfeuchtigkeit. Im Alltag entsteht beim Wäschetrocknen und beim Kochen ein Überschuss. Menschen und Tiere scheiden es durch die Atmung aus, Pflanzen durch den Gasaustausch. In der Produktion können Änderungen des Wasserdampfverhältnisses mit Kondensation aufgrund von Temperaturänderungen einhergehen.

Absolutheit und Merkmale der Verwendung des Begriffs

Wie wichtig ist es, die genaue Menge an Wasserdampf in der Atmosphäre zu kennen? Basierend auf diesen Parametern werden Wettervorhersagen, die Niederschlagswahrscheinlichkeit und deren Niederschlagsmenge sowie die Bewegungspfade der Fronten berechnet. Auf dieser Grundlage werden die Risiken von Wirbelstürmen und insbesondere Hurrikanen ermittelt, die eine ernsthafte Gefahr für die Region darstellen können.

Was ist der Unterschied zwischen den beiden Konzepten? Gemeinsam ist ihnen, dass sowohl die relative Luftfeuchtigkeit als auch die absolute Luftfeuchtigkeit die Menge an Wasserdampf in der Luft messen. Der erste Indikator wird jedoch durch Berechnung ermittelt. Der zweite kann mit physikalischen Methoden gemessen werden, das Ergebnis wird in g/m 3 angegeben.

Bei Änderungen der Umgebungstemperatur ändern sich diese Indikatoren jedoch. Es ist bekannt, dass die Luft maximal eine bestimmte Menge Wasserdampf enthalten kann – absolute Luftfeuchtigkeit. Für die Modi +1°C und +10°C sind diese Werte jedoch unterschiedlich.

Die Abhängigkeit des quantitativen Wasserdampfgehalts der Luft von der Temperatur wird im Indikator für die relative Luftfeuchtigkeit angezeigt. Die Berechnung erfolgt nach der Formel. Das Ergebnis wird als Prozentsatz ausgedrückt (ein objektiver Indikator für den maximal möglichen Wert).

Einfluss von Umweltbedingungen

Wie verändern sich die absolute und relative Luftfeuchtigkeit bei einem Temperaturanstieg, beispielsweise von +15°C auf +25°C? Mit zunehmendem Druck steigt der Wasserdampfdruck. Das bedeutet, dass mehr Wassermoleküle in eine Volumeneinheit (1 Kubikmeter) passen. Folglich steigt auch die absolute Luftfeuchtigkeit. Der relative Wert nimmt ab. Dies liegt daran, dass der tatsächliche Wasserdampfgehalt gleich blieb, der maximal mögliche Wert jedoch anstieg. Nach der Formel (durch das andere dividieren und das Ergebnis mit 100 multiplizieren) führt das zu einem Rückgang des Indikators.

Wie ändern sich die absolute und relative Luftfeuchtigkeit, wenn die Temperatur sinkt? Was passiert, wenn Sie von +15°C auf +5°C sinken? Die absolute Luftfeuchtigkeit nimmt ab. Dementsprechend in 1 Kubikmeter. Die maximale Menge an Luftgemisch aus Wasserdampf, die hineinpasst, ist kleiner. Die Berechnung mit der Formel zeigt einen Anstieg des Endindikators – der Prozentsatz der relativen Luftfeuchtigkeit nimmt zu.

Bedeutung für den Menschen

Bei zu viel Wasserdampf verspürt man ein stickiges Gefühl, bei zu wenig verspürt man trockene Haut und Durst. Offensichtlich ist die Luftfeuchtigkeit feuchter Luft höher. Bei einem Überschuss wird das überschüssige Wasser nicht im gasförmigen Zustand zurückgehalten und geht in ein flüssiges oder festes Medium über. In der Atmosphäre rauscht es herab, dies äußert sich in Niederschlägen (Nebel, Frost). In Innenräumen bildet sich auf den Einrichtungsgegenständen eine Kondensschicht und morgens bildet sich Tau auf der Grasoberfläche.

In einem trockenen Raum ist ein Temperaturanstieg leichter zu ertragen. Allerdings führt das gleiche Regime, jedoch bei einer relativen Luftfeuchtigkeit über 90 %, zu einer schnellen Überhitzung des Körpers. Der Körper bekämpft dieses Phänomen auf die gleiche Weise – Wärme wird durch Schweiß abgegeben. In trockener Luft verdunstet es jedoch schnell (trocknet aus) von der Körperoberfläche. In einer feuchten Umgebung passiert dies praktisch nicht. Der für eine Person am besten geeignete (bequemste) Modus liegt bei 40-60 %.

Warum ist das notwendig? Bei Schüttgütern nimmt bei nasser Witterung der Trockenmassegehalt pro Volumeneinheit ab. Dieser Unterschied ist zwar nicht so groß, kann aber bei großen Volumina zu einer wirklich nachweisbaren Menge „resultieren“.

Produkte (Getreide, Mehl, Zement) haben einen akzeptablen Feuchtigkeitsschwellenwert, bei dem sie ohne Verlust der Qualität oder der technologischen Eigenschaften gelagert werden können. Daher ist es für Lagereinrichtungen obligatorisch, die Indikatoren zu überwachen und auf einem optimalen Niveau zu halten. Durch die Reduzierung der Luftfeuchtigkeit wird eine Reduzierung der Luftfeuchtigkeit in Produkten erreicht.

Geräte

In der Praxis wird die tatsächliche Luftfeuchtigkeit mit Hygrometern gemessen. Bisher gab es zwei Ansätze. Die eine basiert auf Veränderungen in der Dehnbarkeit von Haaren (Mensch oder Tier). Die andere basiert auf dem Unterschied der Thermometerwerte in trockener und feuchter Umgebung (psychrometrisch).

Bei einem Haarhygrometer ist der Zeiger des Mechanismus mit einem auf einem Rahmen gespannten Haar verbunden. Abhängig von der Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft verändert es seine physikalischen Eigenschaften. Die Nadel weicht vom Referenzwert ab. Seine Bewegungen werden auf einer Skala verfolgt.

Relative Luftfeuchtigkeit und absolute Luftfeuchtigkeit hängen bekanntermaßen von der Umgebungstemperatur ab. Diese Funktion wird in einem Psychrometer verwendet. Bei der Bestimmung werden Messwerte von zwei benachbarten Thermometern übernommen. Der Kolben von einem (trocken) ist unter normalen Bedingungen. Im anderen Fall (nass) ist es in einen Docht gehüllt, der mit einem Wasserreservoir verbunden ist.

Unter solchen Bedingungen misst das Thermometer die Umgebung unter Berücksichtigung der verdunstenden Feuchtigkeit. Und dieser Indikator hängt von der Menge an Wasserdampf in der Luft ab. Der Messwertunterschied wird ermittelt. Der Wert der relativen Luftfeuchtigkeit wird anhand spezieller Tabellen ermittelt.

In letzter Zeit werden zunehmend Sensoren eingesetzt, die Veränderungen der elektrischen Eigenschaften bestimmter Materialien nutzen. Um die Ergebnisse zu bestätigen und die Instrumente zu verifizieren, gibt es Referenzeinstellungen.

Notwendige Ausrüstung und Zubehör: Stationspsychrometer, Aspirationspsychrometer, destilliertes Wasser, Pipette zum Benetzen, Ständer zur Stärkung des Psychrometers, Quecksilberbarometer, psychrometrische Tische, Haarhygrometer.

Atmosphärische Luft enthält immer Wasserdampf, dessen Volumengehalt im Bereich von 0 bis 4 % variiert und von den physikalischen und geografischen Bedingungen des Gebiets, der Jahreszeit, den Zirkulationseigenschaften der Atmosphäre, dem Zustand der Bodenoberfläche usw. abhängt. Lufttemperatur usw.

In einer Luftvolumeneinheit bei einer bestimmten Temperatur darf der Wasserdampfgehalt einen bestimmten Grenzwert, den sogenannten, nicht überschreiten der höchstmögliche Wasserdampfdruck oder maximale Sättigung. Es entspricht dem Gleichgewicht zwischen Dampf und Wasser, d.h. gesättigter Dampfzustand.

Der über der verdampften Oberfläche entstehende Wasserdampf übt einen bestimmten Druck aus, der sogenannte Wasserdampfdruck oder Partialdruck(F).

Der Wasserdampfdruck (e) wird durch die Formel bestimmt:

e = E" - A p(t - t")

wobei E" die maximale Elastizität des Wasserdampfs bei Feuchtkugeltemperatur ist; p der atmosphärische Druck ist; t die Lufttemperatur (Trockenkugeltemperatur) ist, 0 C; t die Temperatur der Verdampfungsoberfläche ist (Feuchtkugeltemperatur), 0 C; A ist ein konstantes Psychrometer, abhängig von seiner Konstruktion und hauptsächlich von der Geschwindigkeit der Luftbewegung in der Nähe des Empfangsteils des Psychrometers. Daher wird die Konstante des Stationspsychrometers mit 0,0007947 angenommen, was der Durchschnittsgeschwindigkeit entspricht der Luftbewegung in der Kabine (0,8 m/s). Das Psychrometer beträgt 0,000662 bei einer konstanten Luftgeschwindigkeit (2 m/s) am Empfangsteil der Thermometer.

Der Partialdruck wird in Millimeter Quecksilbersäule oder Millibar gemessen. Bei jeder Temperatur kann der Partialdruck des Wasserdampfs (e) den Sättigungsdampfdruck (E) nicht überschreiten. Zur Berechnung von E gibt es spezielle Formeln; es werden Tabellen zusammengestellt, aus denen es ermittelt wird (Anhang 1, 2).

Relative Luftfeuchtigkeit(f) ist das Verhältnis des Partialdrucks von Wasserdampf zum Sättigungsdampfdruck über einer ebenen Oberfläche destillierten Wassers bei einer bestimmten Temperatur, ausgedrückt in %.

Die relative Luftfeuchtigkeit gibt an, wie nah oder weit die Luft an der Sättigung mit Wasserdampf ist, bestimmt mit einer Genauigkeit von 1 %.

Sättigungsdefizit(d) ist die Differenz zwischen dem Druck des gesättigten Wasserdampfs und seinem Partialdruck. d = E – e.

Das Sättigungsdefizit wird in mmHg oder Millibar ausgedrückt.

Absolute Feuchtigkeit(g) – die in 1 m 3 Luft vorhandene Wasserdampfmenge, ausgedrückt in Gramm.

Wenn der Luftdruck in Millibar ausgedrückt wird, wird g durch die Formel bestimmt:

Wenn der Luftdruck in Millimetern ausgedrückt wird, wird g durch die Formel bestimmt:

wobei L der Gasausdehnungskoeffizient von 1/273 oder 0,00366 ist.

Taupunkt(t d) ist die Temperatur, bei der der in der Luft enthaltene Wasserdampf bei konstantem Druck einen Sättigungszustand relativ zur flachen Oberfläche von reinem Wasser oder Eis erreicht. Der Taupunkt wird mit einer Genauigkeit von Zehntel Grad bestimmt.

Methoden zur Messung der Luftfeuchtigkeit

Psychrometrische Methode- Dies ist die Hauptmethode zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit, die auf der Messung der Lufttemperatur und der Temperatur eines mit Wasser benetzten Thermometers basiert - der Temperatur des thermodynamischen Gleichgewichts zwischen dem Wärmeverlust für die Verdunstung von der benetzten Oberfläche und dem Wärmefluss zur Thermometer aus der Umgebung. Die Bestimmung der Luftfeuchtigkeit nach dieser Methode erfolgt anhand der Messwerte eines Psychrometers – eines Geräts bestehend aus zwei Thermometern. Der Aufnahmeteil (Reservoir) eines der psychrometrischen Thermometer ist in Cambric eingewickelt, das sich in einem angefeuchteten Zustand befindet (Nassthermometer). An der Oberfläche des Reservoirs des Nassthermometers kommt es zu Verdunstung, die Wärme verbraucht. Das andere Thermometer des Psychrometers ist trocken, es zeigt die Lufttemperatur an. Ein Nassthermometer zeigt seine eigene Temperatur an, die von der Intensität der Wasserverdunstung von der Tankoberfläche abhängt.

Zur Messung der Luftfeuchtigkeit werden zwei Arten von Psychrometern verwendet: stationäre und Aspirations-Psychrometer.

Stationspsychrometer besteht aus zwei identischen Thermometern mit einer Teilung von 0,2 0, die vertikal auf einem Stativ in einer psychrometrischen Kabine montiert sind. Das Reservoir des rechten Thermometers ist in einer Schicht fest mit einem Stück Batist umwickelt, dessen Ende in ein Glas destilliertes Wasser getaucht wird. Das Glas wird mit einem Deckel mit Schlitz für Batist verschlossen. Die Installation von Thermometern in der psychrometrischen Kabine ist in Abb. dargestellt. 20.

Das Ablesen von Thermometern sollte so schnell wie möglich erfolgen, da die Anwesenheit eines Beobachters in der Nähe des Thermometers die Messwerte verfälschen kann. Zuerst werden Zehntel gezählt und notiert, dann ganze Grad.

Beobachtungen mit einem Psychrometer werden bei jeder positiven Lufttemperatur und bei negativen Lufttemperaturen durchgeführt – nur bis zu -10 0, da bei niedrigeren Temperaturen die Beobachtungsergebnisse unzuverlässig werden. Wenn die Lufttemperatur unter 0 0 liegt, wird die Spitze des Kambriums am Nassthermometer abgeschnitten. Das Cambric wird vor Beginn der Beobachtungen 30 Minuten lang angefeuchtet, indem das Thermometerreservoir in ein Glas Wasser getaucht wird.

Reis. 20 Installation von Thermometern in der psychrometrischen Kabine

Bei negativen Temperaturen kann Wasser auf Kambrium nicht nur in festem Zustand (Eis), sondern auch in flüssigem Zustand (unterkühltes Wasser) vorliegen. Es ist sehr schwierig, dies anhand des äußeren Erscheinungsbildes festzustellen. Dazu müssen Sie mit einem Bleistift das Kambrium berühren, an dessen Ende sich ein Stück Eis oder Schnee befindet, und den Messwert des Thermometers überwachen. Steigt im Moment der Berührung die Quecksilbersäule, dann befand sich Wasser auf dem Kambrium, das sich in Eis verwandelte; Gleichzeitig wurde latente Wärme freigesetzt, wodurch der Thermometerwert anstieg. Wenn sich durch Berühren des Kambriums der Thermometerwert nicht ändert, befindet sich Eis auf dem Kambrium und der Aggregatzustand ändert sich nicht.

Die Berücksichtigung des Aggregatzustands von Wasser im Reservoir eines Nassthermometers ist sehr wichtig, da die maximale Elastizität von Wasserdampf, die in der psychrometrischen Formel enthalten ist, bei Wasser und Eis unterschiedlich ist.

Die Berechnung der Luftfeuchtigkeitseigenschaften anhand von Psychrometerwerten erfolgt anhand nach Formeln erstellter psychrometrischer Tabellen. Die psychrometrischen Tabellen liefern vorgefertigte Werte t d , e , f , d für verschiedene Kombinationen von t und t „bei einer Konstante A gleich 0,0007947 und einem Atmosphärendruck von 1000 mb. Wenn der Luftdruck mehr oder weniger als 1000 beträgt mb werden Korrekturen an den Feuchtigkeitseigenschaften vorgenommen. Änderung des Wasserdampfdrucks wird durch den Wert des atmosphärischen Drucks und der Differenz der Messwerte von Trocken- und Nassthermometern ermittelt. Bei einem atmosphärischen Druck von weniger als 1000 mb ist diese Korrektur positiv, wenn ja 1000 MB überschreitet, wird es mit einem Minuszeichen eingetragen.

Aspirationspsychrometer(Abb. 21) besteht aus zwei psychrometrischen Thermometern 1 , 2 mit einem Teilungswert von 0,2 0, platziert in einem Metallrahmen.

Der Rahmen besteht aus einem Rohr 3 , Gabelung nach unten und Seitenschutz 4 . Oberes Ende der Röhre 3 mit Absauganlage verbunden 7 , saugt Außenluft durch die Rohre an 5 Und 6 , die Thermometertanks enthalten 10, 11 . Der Sauger verfügt über einen Federmechanismus. Die Feder wird mit einem Schlüssel aufgezogen 8 . Röhren 5 Und 6 doppelt gemacht. Das Reservoir eines der Thermometer (rechts) ist mit kurzgeschnittenem Batist umwickelt. Die vernickelte und polierte Oberfläche des Psychrometers reflektiert die Sonnenstrahlen gut. Daher ist für die Installation kein zusätzlicher Schutz erforderlich und die Installation erfolgt im Freien. Aspirationspsychrometer werden für Gradientenbeobachtungen an meteorologischen Stationen sowie in mikroklimatischen Feldstudien eingesetzt.

Reis. 21 Aspirationspsychrometer

Vor der Beobachtung wird das Psychrometer im Winter 30 Minuten und im Sommer 15 Minuten aus dem Raum genommen. Das Cambric des rechten Thermometers wird mit einem Gummiball befeuchtet 9 mit einer Pipette 4 Minuten im Sommer und 30 Minuten vor der Beobachtungsperiode im Winter. Starten Sie nach dem Benetzen den Absauger, der zum Zeitpunkt des Countdowns auf Hochtouren laufen sollte. Daher müssen Sie im Winter 4 Minuten vor dem Countdown das Psychrometer erneut starten.

Die Eigenschaften der Luftfeuchtigkeit gemäß den Daten des Aspirationspsychrometers werden ebenfalls anhand psychrometrischer Tabellen berechnet. Die psychrometrische Konstante für dieses Gerät beträgt 0,000662.

Hygrometrische Methode – basiert auf der Eigenschaft entfetteter menschlicher Haare, bei Änderung der Luftfeuchtigkeit ihre Länge zu verändern.

Haarhygrometer(Abb. 22). Der Hauptbestandteil des Haarhygrometers ist entfettetes (in Äther und Alkohol verarbeitetes) menschliches Haar, das die Eigenschaft hat, unter dem Einfluss von Änderungen der relativen Luftfeuchtigkeit seine Länge zu ändern. Wenn die relative Luftfeuchtigkeit der Haare abnimmt 1 auf Rahmen montiert 2 , verkürzt sich und verlängert sich bei Vergrößerung.

Das obere Ende des Haares wird an der Einstellschraube befestigt 3 , mit dem Sie die Position des Pfeils ändern können 7 auf der Skala 9 Hygrometer. Das untere Ende des Haares ist mit einem Block in Form einer Schleife verbunden 4 auf einer Stange sitzend 5. Gewicht 6 Dieser Block dient der Spannung der Haare. Auf der Achse des Blocks 8 Der Pfeil wird verstärkt 7 , dessen freies Ende sich bei Feuchtigkeitsänderungen entlang der Skala bewegt.

Die Skaleneinteilung des Hygrometers beträgt 1 % relative Luftfeuchtigkeit. Die Unterteilungen auf der Skala sind ungleichmäßig: Bei niedrigen Luftfeuchtigkeitswerten sind sie größer, bei großen Werten kleiner. Die Verwendung einer solchen Skala ist darauf zurückzuführen, dass die Veränderung der Haarlänge bei niedrigen Luftfeuchtigkeitswerten schneller und bei hohen Luftfeuchtigkeitswerten langsamer erfolgt.

Reis. 22 Haarhygrometer

Bei längerem Gebrauch reagieren Hygrometer weniger empfindlich auf Feuchtigkeitsschwankungen: Die Haare werden gedehnt und verschmutzt, der Film trocknet aus. Vor diesem Hintergrund muss man das Gerät oft mit einem Psychrometer überprüfen und seine Korrekturen finden, wofür eine grafische Technik verwendet wird. Dazu werden Punkte auf dem Koordinatengitter aufgetragen, die auf gleichzeitigen Beobachtungen der relativen Luftfeuchtigkeit mit einem Psychrometer und einem Hygrometer über einen längeren Zeitraum (z. B. in den Herbstmonaten, wenn das Hygrometer auf den Winter vorbereitet wird) und durch die Mitte des Streifens verlaufen. Wo die Punkte dichter sind, wird eine glatte Linie gezeichnet, sodass auf beiden Seiten möglichst gleich viele Punkte vorhanden sind (Abb. 23).

Zukünftig können Sie über diese Zeile zu jedem Hygrometer-Messwert den entsprechenden Wert der relativen Luftfeuchtigkeit vom Stationspsychrometer ermitteln. Wenn der Hygrometerwert beispielsweise 75 % betrug, wäre der korrigierte Wert der relativen Luftfeuchtigkeit 73 %.

Zur bequemeren Nutzung des Diagramms wird eine Umrechnungstabelle erstellt. Die erste vertikale Spalte (Zehner) und die erste horizontale Zeile (Einer) geben die Hygrometerskala an. Die aus der Kurve entnommenen Werte der relativen Luftfeuchtigkeit werden in den Zellen aufgezeichnet. Anhand dieser Tabelle werden die korrigierten Werte der relativen Luftfeuchtigkeit aus den Hygrometer-Messwerten ermittelt.

Abb.23 Hygrometer-Korrekturtabelle

Beobachtungen mit einem Hygrometer sind besonders im Winter wichtig, da dieses Gerät oft das einzige Gerät zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit ist. Deshalb wird in den Herbstmonaten sorgfältig geregelt und ein Transferplan erstellt, der den ganzen Winter über zum Einsatz kommt.

1 Machen Sie sich mit psychrometrischen Tabellen vertraut, indem Sie deren Erklärungen durcharbeiten und Beispiele analysieren.

2 Machen Sie sich mit dem Aufbau von Stations- und Aspirationspsychrometern vertraut.

3 Nehmen Sie Messungen mit einem Aspirationspsychrometer vor.

4 Bestimmen Sie anhand der Messwerte von Trocken- und Nassthermometern und Druckwerten unter Verwendung psychrometrischer Tabellen die Eigenschaften der Luftfeuchtigkeit.

Notieren Sie die Beobachtungsergebnisse in einem Notizbuch.

LUFTFEUCHTIGKEIT ist der Wasserdampfgehalt der Luft, der durch eine Reihe von Werten charakterisiert wird. Wasser, das bei der Erwärmung von der Oberfläche von Kontinenten und Ozeanen verdunstet, gelangt in die Atmosphäre und konzentriert sich in den unteren Schichten der Troposphäre. Die Temperatur, bei der die Luft bei gegebenem Wasserdampfgehalt und konstantem Druck mit Feuchtigkeit gesättigt ist, wird als Taupunkt bezeichnet.

Die Luftfeuchtigkeit wird durch folgende Indikatoren charakterisiert:

Absolute Luftfeuchtigkeit (lateinisch absolutus – vollständig). Sie wird durch die Wasserdampfmasse in 1 m³ Luft ausgedrückt. Berechnet in Gramm Wasserdampf pro 1 m³ Luft. Je höher die Lufttemperatur, desto höher die absolute Luftfeuchtigkeit, da bei Erwärmung mehr Wasser von Flüssigkeit in Dampf übergeht. Tagsüber ist die absolute Luftfeuchtigkeit höher als nachts. Der Indikator für die absolute Luftfeuchtigkeit hängt von der geografischen Lage eines bestimmten Punktes ab: In polaren Breiten beträgt er beispielsweise bis zu 1 g pro 1 m³ Wasserdampf, am Äquator bis zu 30 Gramm pro 1 m³; In Batumi (Georgien, Schwarzmeerküste) beträgt die absolute Luftfeuchtigkeit 6 g pro 1 m³ und in Werchojansk (Russland, Nordostsibirien) 0,1 Gramm pro 1 m³. Die Vegetationsbedeckung des Gebietes hängt maßgeblich von der absoluten Luftfeuchtigkeit ab;

Relative Luftfeuchtigkeit. Dies ist das Verhältnis der Feuchtigkeitsmenge in der Luft zu der Menge, die sie bei gleicher Temperatur enthalten kann. Die relative Luftfeuchtigkeit wird in Prozent berechnet. Beispielsweise beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 70 %. Das bedeutet, dass die Luft 70 % der Dampfmenge enthält, die sie bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann. Wenn die tägliche Schwankung der absoluten Luftfeuchtigkeit direkt proportional zur Temperaturschwankung ist, ist die relative Luftfeuchtigkeit umgekehrt proportional zu dieser Schwankung. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 40-75 % fühlt sich der Mensch wohl. Eine Abweichung von der Norm führt zu einem schmerzhaften Zustand des Körpers.

Luft in der Natur ist selten mit Wasserdampf gesättigt, enthält aber immer eine gewisse Menge davon. Nirgendwo auf der Erde wurde eine relative Luftfeuchtigkeit von 0 % gemessen. An meteorologischen Stationen wird die Luftfeuchtigkeit mit einem Hygrometer gemessen, außerdem kommen Registriergeräte zum Einsatz – Hygrographen;

Die Luft ist gesättigt und ungesättigt. Wenn Wasser von der Meeres- oder Landoberfläche verdunstet, kann die Luft den Wasserdampf nicht unbegrenzt halten. Dieser Grenzwert hängt von der Lufttemperatur ab. Luft, die keine Feuchtigkeit mehr speichern kann, wird als gesättigte Luft bezeichnet. Aus dieser Luft beginnen bei der geringsten Abkühlung Wassertröpfchen in Form von Tau und Nebel freigesetzt zu werden. Dies geschieht, weil Wasser beim Abkühlen vom gasförmigen Zustand (Dampf) in den flüssigen Zustand übergeht. Luft über einer trockenen, warmen Oberfläche enthält normalerweise weniger Wasserdampf als bei einer bestimmten Temperatur. Solche Luft wird als ungesättigt bezeichnet. Beim Abkühlen tritt nicht immer Wasser aus. Je wärmer die Luft, desto größer ist ihre Fähigkeit, Feuchtigkeit aufzunehmen. Beispielsweise enthält Luft bei einer Temperatur von -20 °C nicht mehr als 1 g/m³ Wasser; bei einer Temperatur von + 10°C etwa 9 g/m³ und bei +20°C etwa 17 g/m³. Daher kann bei der scheinbar hohen Luftfeuchtigkeit in der Tundra und ihrer Trockenheit in der Steppe ihre absolute Luftfeuchtigkeit aufgrund ihres Temperaturunterschieds gleich sein.

Die Berechnung der Luftfeuchtigkeit ist nicht nur zur Bestimmung des Wetters von großer Bedeutung, sondern auch bei der Durchführung vieler technischer Tätigkeiten, bei der Aufbewahrung von Büchern und Museumsgemälden, bei der Behandlung von Lungenerkrankungen und insbesondere bei der Bewässerung von Feldern.

Strahlungsbilanz der Atmosphäre und der darunter liegenden Oberfläche, die Summe des Zu- und Abflusses der von der Atmosphäre und der darunter liegenden Oberfläche absorbierten und emittierten Strahlungsenergie. Für die Atmosphäre besteht die Strahlungsbilanz aus einem einfallenden Teil – absorbierter direkter und gestreuter Sonnenstrahlung sowie absorbierter langwelliger (Infrarot-)Strahlung von der Erdoberfläche, und einem ausgehenden Teil – Wärmeverlust durch langwellige Strahlung von der Atmosphäre in Richtung Erdoberfläche (die sogenannte Gegenstrahlung der Atmosphäre) und in den Weltraum.

Der einfallende Teil der Strahlungsbilanz des Untergrundes besteht aus: direkter und diffuser Sonnenstrahlung, die vom Untergrund absorbiert wird, sowie absorbierter Gegenstrahlung der Atmosphäre; Der verbrauchbare Teil besteht aus Wärmeverlusten der darunter liegenden Oberfläche aufgrund ihrer eigenen Wärmestrahlung. Die Strahlungsbilanz ist ein integraler Bestandteil des thermischen Gleichgewichts der Atmosphäre und der darunter liegenden Oberfläche.

Definieren Sie die Eigenschaften der Luftfeuchtigkeit

Die Erdatmosphäre enthält etwa 14.000 km3 Wasserdampf. Wasser gelangt durch Verdunstung von der darunter liegenden Oberfläche in die Atmosphäre. In der Atmosphäre kondensiert Feuchtigkeit, bewegt sich mit Luftströmungen und fällt in Form verschiedener Niederschläge wieder auf die Erdoberfläche, wodurch ein ständiger Wasserkreislauf geschlossen wird. Der Wasserkreislauf ist möglich, da Wasser drei Zustände annehmen kann (flüssig, fest, gasförmig (Dampf)) und leicht von einem Zustand in einen anderen übergehen kann. Die Feuchtigkeitszirkulation ist einer der wichtigsten Klimabildungskreisläufe.

Um den Wasserdampfgehalt der Atmosphäre zu quantifizieren, werden verschiedene Kenngrößen der Luftfeuchtigkeit herangezogen. Die Hauptmerkmale der Luftfeuchtigkeit sind der Wasserdampfdruck und die relative Luftfeuchtigkeit.

Elastizität (tatsächlich) von Wasserdampf (e) – der Druck von Wasserdampf in der Atmosphäre wird in mm ausgedrückt. rt. Kunst. oder in Millibar (mb). Zahlenmäßig stimmt sie nahezu mit der absoluten Luftfeuchtigkeit (dem Wasserdampfgehalt der Luft in g/m3) überein, weshalb Elastizität oft als absolute Luftfeuchtigkeit bezeichnet wird. Die Sättigungselastizität (maximale Elastizität) (E) ist die Grenze des Wasserdampfgehalts in der Luft bei einer bestimmten Temperatur. Der Wert der Sättigungselastizität hängt von der Lufttemperatur ab; je höher die Temperatur, desto mehr Wasserdampf kann sie enthalten.

Wenn die Luft weniger Wasserdampf enthält, als zur Sättigung bei einer bestimmten Temperatur erforderlich ist, können Sie bestimmen, wie nahe die Luft am Sättigungszustand ist. Berechnen Sie dazu die relative Luftfeuchtigkeit.

Die relative Luftfeuchtigkeit (r) ist das Verhältnis des tatsächlichen Wasserdampfdrucks zum Sättigungsdruck, ausgedrückt in Prozent.

Es gibt weitere wichtige Eigenschaften der Luftfeuchtigkeit, wie z. B. Feuchtigkeitsdefizit und Taupunkt.

Feuchtigkeitsdefizit (D) – der Unterschied zwischen Sättigungselastizität und tatsächlicher Elastizität:

Der Taupunkt fє ist die Temperatur, bei der der in der Luft enthaltene Wasserdampf diese sättigen könnte. Beispielsweise hat Luft bei einer Temperatur von 27 °C e = 27,4 mb. Bei einer Temperatur von 20 °C, dem Taupunkt, ist es gesättigt.