ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ

РОЗДІЛ III ОБОЛОНКИ ЗЕМЛІ

Тема 2 АТМОСФЕРА

§35. ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ

· Пригадайте, у яких трьох станах може перебувати вода.

· За яких умов відбувається випаровування води та її конденсація?

ЩО ТАКЕ ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ. У повітрі завжди є певна кількість води у вигляді прозорої невидимої пари. Довести це досить легко. Варто лише пригадати морозильну камеру холодильника. Звідки в ній взялися сніг і лід, адже воду туди ніхто не наливав? Вони утворилися з води, що “зайшла” туди з повітрям. У атмосферу водяна пара надходить унаслідок

випаровування з поверхні океанів, річок, озер, грунту. Вміст водяної пари у повітрі називають вологістю повітря.

Повітря не може вміщувати безмежно багато водяної пари. Ця межа залежить від його температури. З малюнка видно, що чим вища температура, тим більше пари в їм3 повітря. Наприклад, 1 м3повітря за температури +10 °С може вмістити більш як 9 г пари, а за +20 °С – 17 г.

Якщо повітря увібрало максимально можливу за даної температури кількість пари, його називають насиченим. Здебільшого повітря буває ненасиченим, тобто воно містить водяної пари менше, ніж можливо. Наприклад, над степами і пустелями

повітря завади сухе, ненасичене, тому що ви­паровування там невелике.

ЯК РОЗРІЗНИТИ АБСОЛЮТНУ І ВІДНОСНУ ВОЛО­ГІСТЬ ПОВІТРЯ. Абсолютна вологість – це кількість водяної пари (у грамах), що фактично міститься в 1 м3 повітря вданий момент часу за даної температури. Наприклад, якщо кажуть: абсолютна вологість повітря становить 15 г/м3, це означає, що в 1 м3 повітря міститься 15 г пари.

Для ненасиченого повітря вказують відносну вологість. Це відношення (у відсотках) кількості водяної пари, яка фактично міститься у повітрі, до тієї її кількості, що може міститися в ньому за даної температури. Так, якщо в повітрі міститься 15 г/м3 пари, а за даної температури найбільший можливий її вміст становить ЗО г/м3, то відносна вологість повітря буде 15 : 30 х 100 % = 50 %. Це означає, що повітря містить тільки половину (50 %) тієї кількості водяної пари, яку воно могло б містити за даної температури.

Відносна вологість повітря завжди висока (85 %) в екваторіальних широтах. Це тому, що там цілорічно висока температура і велике ви­паровування з поверхні. Так само висока від­носна вологість повітря і в полярних районах, але вже через низькі температури (для насичення холодного повітря не потрібно багато вологи). У по­мірних широтах відносна вологість взимку в ища, ніж улітку. Наприклад, в Україні взимку вона перевищує 80 %, а влітку зменшується до 60 %. Особливо низька відносна вологість у пустелях – 50 % і нижче. Повітря, що має вологість 30 %, вважають дуже сухим.

Залежність кількості водяної пари в насиченому повітрі від його температури

Найменша у світі абсолютна вологість повітря в Антарктиді – соті частки г/м3, най­більша на екваторі-23 г/м3. Наймен­ша в Україні в січні – близько 3 г/м3.

Для вимірювання виносної вологості використовують прилад пірометр. Н и ні людина навчилася за допомого ю спе­ціальних приладів регулювати відносну вологість повітря в приміщеннях. Гігростати зволожують або осушують повітря для підтримання комфортного мікроклімату в лікарнях, ство­рення спеціальних умов у кімнатах з комп’ютерною техніко ю, теплицях, холодильних камерах для овочів і фруктів та ін.

ЯК УТВОРЮЮТЬСЯ ХМАРИ. Вам уже відомо, що з висо­тою температура повітря знижується. Тепле повітря підні­мається угору і досягає такого рівня, де воно охолоджується і його відносна вологість стає 100 %, тобто повітря стає насиченим.

За подальшого зниження температури насичене повітря вже не може втримати в собі наявну кількість водяної пари. Певна її частина виявиться зайвою. Тоді відбувається перехід “надлишкової” водяної пари в рідкий стан – конденсація. Водяна пара може перейти й у твердий стан – перетворитися не на краплини води, а на кристалики льоду.

Отже, у разі охолодження насиченого водяною парою повітря виділяються краплинки води або кристалики льо­ду. Коли вони скупчуються на значній висоті над землею, утворюються хмари (мал. 146). Кожна краплинка в хмарах у мільйон разів менша за горошину. Саме тому падіння міні-краплинок на землю дуже повільне. Вони, ніби пушинки, зависають у повітрі.

Мал. 146. Утворення хмар

Мал. 147. Хмари

ЯКІ БУВАЮТЬ ХМАРИ. Хмари різняться за зовнішнім виглядом та за висотою, на якій утворюються. За зовнішнім виглядом метеорологи розрізняють десятки різних форм хмар. Основними з них є перисті, купчасті, шаруваті (мал. 147).

Перисті хмари утворюються найвище у тропосфері – на висоті 6-10 км і складаються з дуже дрібних кристаликів льоду, оскільки на таких висотах температура повітря нижча від 0°С. Це тонкі прозорі хмари. Іноді вони нагадують білі видовжені нитки, пір’їни або промені.

Купчасті хмари з’являються на висоті 2-5 км. Вони мають вигляд величезних сліпучо-білих куполів, веж, гір. Якщо куп­часті хмари темніють, отже, краплини води в них, зливаючись, стають більшими. Тоді купчасті хмари перетворюються на купчасто-дощові і приносять зливи з грозами.

Шарувaтi хмари утворюються низько – на висоті до 2 км. Вони вкривають небо щільною завісою й схожі на сірий ту­ман, що піднявся над поверхнею землі. З них може випадати дуже дрібний дощ (мряка) або слабкий сніг.

Ступінь покриття неба хмарами називають 1 хмарністю. Її визначають “на око”. Коли хма­рами закрито все небо, хмарність становить 10 балів, якщо півнеба – 5 балів, коли небо ясне – 0 балів. Найбільша хмарність спостері­гається в екваторіальних і помірних широтах, де переважають висхідні рухи повітря.

ЧИМ ТУМАН ВІДРІЗНЯЄТЬСЯ ВІД ХМАР. Конден­сація водяної пари може відбуватися не тільки на різній висоті, а й біля земної поверхні. Таке буває тоді, коли поверхня охолоджується: влітку й восени вранці перед сходом сонця й увечері після заходу. Тоді утворюється туман – скупчення великої кількості надзвичайно дрібних, завислих у по вітрі краплинок. Сильні тумани погіршують видимість, тому небезпечні для руху транспорту.

Середня річна хмарність для всієї планети становить 5 балів Найбільша хмарність – над екватором, найменша – над пустелями і полюсами.

Мал. 143. Туман

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ

· Абсолютна вологість – це кількість водяної пари (у грамах), що фактично міститься в 1 м3 повітря вданий момент часу за даної температури.

· Відносна вологість – це відношення (у відсотках) абсолютної (фактичної) вологості до максимально можливої за даної температури.

· Хмари – с купчення дуже дрібних крапель води або кристалів льоду на великій висоті над землею внаслідок охолодження насиченого водяною парою повітря.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Що таке абсолютна й відносна вологість повітря?

2. Чи можна регулювати вологість в домашніх умовах?

3. Чим схожі та відмінні між собою хмари і туман?

4. Чому кажуть, що хмари народжуються і закінчують своє “життя” на землі?

5. Скільки літрів води може вміститися в по вітрі класної кімнати, що має об’єм 200 м3, якщо його температура дорівнює +20 °С?

ПОПРАЦЮЙТЕ в групі

З’ясуйте, чи можна назвати повітря насиченим, якщо за температури +10 °С у ньому міститься води:

Група 1 – 5 г;

Група- 2 – 7 г;

Група 3 – 9 г.

ПРАКТИЧНА РОБОТА 5 (Закінчення. Поч. див. с. 122, 133.)

Тема: Розв’язування задач на зміну вологості.

5. За температури +10 °С абсолютна вологість повітря становить 3 г/м3. Визначте його відносну вологість.

6. Чи можна назвати повітря насиченим, якщо за температури-10° Су ньому міститься 2 г води?

7. У екваторіальних широтах відносна воло гість повітря становить 85 %. Обчис­літь абсолютну вологість (в г/м3) за умови, що температура повітря +30 °С.