Что собой представляет водяной пар в атмосфере и каково его значение?

Имеет ли свою форму?

Водяной пар имеет все свойства газа, а, значит, у него нет формы. Увидеть его можно только в состоянии тумана.

Как называется количество ВП в воздухе?

Количество газообразной воды в воздухе называется влажностью. Различают абсолютную и относительную влажность.

Физические величины для характеристики влажности

Для измерения влажности газов используют различные физические величины, часто внесистемные:

1. Абсолютная влажность – количество газообразной воды, содержащегося в единице объема.
2. Граница насыщения – это предельное количество пара, которое может содержаться в воздухе при постоянных температурных показателях.
3. Упругость или парциальное давление пара.
4. Относительная влажность – отношение давления пара в текущих условиях к давлению пара в состоянии насыщения.
5. Точка росы – это температура насыщения пара.
6. Удельная влажность – это вес газообразной воды, выраженный в граммах, по отношению к килограмму увлажненного воздуха.
7. Температура смоченного термометра – это показатель, при котором воздух насыщается влагой.

Откуда в газообразной оболочке Земли есть пары воды, почему появляются?

Почему в окружающей нас газообразной оболочке Земли все время есть вода в виде пара? Он появляется в ней в результате постоянного испарения из:

• океанов,
• морей,
• озер,
• рек,
• растительности,
• суши,
• воды, находящейся в твердом виде.

Поступление паров воды в окружающий воздух не может прекратиться, так как Солнце постоянно нагревает земную поверхность. Именно благодаря активности нашей дневной звезды, в атмосфере постоянно есть немного влаги.

Какую роль играют?

Пары воды имеют большое значения для поддержания постоянного климата на Земле. Они поглощают тепло, излучаемое земной поверхностью. Также водяной пар играет важнейшую роль в круговороте воды.

Пары воды влияют на климат в планетарном масштабе. Задерживая тепло в атмосфере, он способствует ее разогреву. Однако также водяной пар образует облака, которые отражают солнечные лучи и уменьшают количество солнечного тепла, достигающего земной поверхности.

Газообразная вода играет важнейшую роль в переносе тепла по всей планете – от экватора к полюсам. Он также сглаживает суточные и сезонные колебания степени нагретости воздуха.

К примеру, в безоблачную ночь самый нижний приземной слой охлаждается быстрее всего. Из-за этого возникает низкий туман (радиационный). При конденсации такого тумана образуются капельки росы. Смачивая растения, они играют важную роль в развитии растений.

Вода является источником гидроксильного радикала ОН, выполняющего функцию окислителя. Радикал способен поглощать очень много парниковых газов – метана, гидрофторуглеродов, углеводородов и окиси углерода.

Наконец, без влаги в воздушной оболочке невозможна жизнедеятельность животных и человека. Количество газообразной воды в атмосфере влияет на самочувствие и здоровье человека. К примеру, жара в сочетании с высокой влажностью хуже переносится; при этом возрастает риск теплового удара.

Является ли количество газов постоянным?

Количество пара в атмосфере непостоянно и все время изменяется. Главный фактор, влияющий на насыщенность воздуха паром – это температура. Чем она выше, тем больше влаги содержится в единице объема газа.

На содержание влаги в атмосфере влияют также:

• высота над уровнем моря;
• подстилающая поверхность (характер почвы, ее структура, рельеф);
• удаленность от морей и океанов;
• густота растительности на поверхности Земли (с лугов испаряется в 3 раза больше воды, чем с поверхности, лишенной растений);
• время суток.

Абсолютная и относительная влажность — в чем разница?

Под абсолютной влажностью следует понимать количество воды в граммах в каждом кубическом метре газа. Чем больше влаги на земной поверхности и чем теплее, тем абсолютная влажность выше. Воздух не может поглотить бесконечное количество пара, так как существует предел – точка насыщения.

Насыщенный пар пребывает в динамическом равновесии с жидкостью. Это означает, что скорость испарения равняется скорости конденсации. При определенной температуре в единице объема не может быть больше пара.

Относительная влажность являет собой отношение абсолютной влажности к количеству влаги, равному точке насыщения при определенной температуре. Так, например, при 30 градусах тепла воздух может содержать максимум 30 г водяного пара, а при 20 градусах – всего 17 г.

Если в нем содержится 15 г пара, то при 30 градусах относительная влажность будет равняться 50%, а при 20 градусах – 88%. А при 10 градусах тепла из этого количества пара 6 г конденсируется в виде росы.

В каком воздухе содержится больше водяного пара?

Чем более теплый воздух, тем больше в нем может содержаться паров воды. Но чем он влажнее, тем меньше объема приходится на постоянные составляющие – азот, кислород, аргон, углекислый газ и инертные газы.

Самый сухой воздух зимой в Якутии и Антарктиде – наиболее холодных местах мира. А вот в тропических джунглях и влажных экваториальных лесах содержится больше всего влаги.

Содержание (в таблице)

Ниже в таблице приведено максимальное содержание пара в воздухе при разной температуре (т.е. относительная влажность равна 100%).

При сильных сибирских морозах количество водяного пара ничтожно. Его практически не бывает над антарктической станцией «Восток». А вот в жарком климате содержание влаги в воздушной массе резко повышается.

При относительной влажности в пустыне 10% и 45 градусах тепла в воздухе содержится около 6,5 г влаги. Но при температуре 5 градусов (после дневных 45 тепла столь значительное ночное похолодание в Сахаре – обычное дело) воздух становится насыщенным. При дальнейшем похолодании выпадет роса.

Приборы для измерения

Для измерения количества водяного пара в окружающем воздухе используют гигрометры и психрометры.

Простейшим прибором, измеряющим относительную влажность, является волосяной влагомер. Он состоит из синтетического волоса, основания, шкалы, стрелки и шкива. Влага, содержащаяся в воздухе, изменяет длину волоса и, соответственно, положение стрелки на шкале.

В пленочном влагомере используется чувствительная органическая пленка. Принцип работы этого устройства похож на волосяной влагомер.

Весовой гигрометр позволяет измерить абсолютную влажность воздуха. Его используют для опытов в условиях лабораторий. Конденсационный измеритель позволяет получить наиболее точные данные измерения содержания влаги в атмосфере.

Электронный гигрометр – современное устройство для измерения влажности воздуха в помещениях. Цифровой гигрометр работает с помощью миниатюрных микросхем, поэтому всего за несколько секунд пользователь может получить самые точные показатели относительной влажности.

В психрометрах установлены две трубки с градусной шкалой, одна из которых обмотана влажной тканью. В процессе испарения влаги температура на влажной трубке ниже, нежели на сухой. Чтобы получить результат, нужно сравнить показатели сухого и влажного термометра и сопоставить полученную разницу с таблицей.

Конденсация

Конденсация – это переход воды из газообразного состояния в жидкое. Этот процесс начинается при понижении температуры до точки росы. Когда воздух становится насыщенным, возникают микроскопические капли воды диаметром в несколько микрон, которые в дальнейшем увеличиваются.

Видео по теме статьи

О водяном паре в атмосфере расскажет видео:

Заключение

В атмосфере все время находится некоторое количество водяного пара. Он поступает в воздух за счет постоянного испарения воды с земной поверхности.

Количество влаги в газообразной оболочке непостоянно и зависит от интенсивности солнечной радиации, подстилающей поверхности, удаленности от водных объектов.

Чем выше температура, тем большее количество влаги может содержаться в воздухе. Определить его влажность можно с помощью специальных приборов.