Măsurarea Umezelii Aerului

Umezeala sau umiditatea aerului este definită prin conţinutul în vapori de apă existenţi la un moment dat în atmosferă. Este o însuşire importantă a aerului atât din punct de vedere meteorologie cât şi bioclimatic. Gradul de umiditate are o mare importanţă din punct de vedere meteorologic, deoarece vaporii de apă influenţează bilanţul radiativ-caloric al aerului, prin absorbţia radiaţiilor de undă lungă iar prin condensare generează norii, ceaţa, precipitaţiile lichide şi solide.

Cantitatea de vapori de apă din atmosferă se exprimă prin diferiţi parametri sau mărimi fizice, cum sunt: tensiunea vaporilor de apă, umezeala absolută, umezeala specifică, umezeala relativă, temperatura punctului de rouă, deficitul dc saturaţie, starea higrometrică.

a) Tensiunea vaporilor de apă sau forţa elastică (e sau pv) reprezintă presiunea parţială ce revine vaporilor de apă dintr-un volum de aer. Ea se exprimă în mjlimetri coloană de mercur sau în milibari (hectopascali).

Conform legii iui Dalton, care precizează că presiunea totală a unui amestec de gaze este egală cu suma presiunilor parţiale ale gazelor componente, rezultă că presiunea parţială a vaporilor de apă (Pv), plus presiunea parţială a aerului uscat (Pu) constituie presiunea loială a atmosferei (P):

P = Pv + Pu

La o anumită temperatură, cantitatea de vapori dintr-un volum de aer poate creşte până la o valoare limită numită tensiune maximă a vaporilor sau tensiune de saturaţie (E). Ea se defineşte ca presiunea vaporilor de apă ce saturează un volum dc aer. în funcţie de relaţiile care se stabilesc între tensiunea maximă (E) şi tensiunea reală din momentul observaţiei (e), aerului poate fi:

• nesaturat, când e < E;

• saturat, când e = fi,;

• suprasaturat, când e > E.

• Umezeala absolută (a) reprezintă cantitatea de vapori de apă pe care o conţine in m3 de aer la o anumită temperatură. Referindu-ne la unitatea de volum, umezeala absolută este în realitate densitatea vaporilor. Ca şi în cazul tensiunii vaporilor, valoarea va creşte o dată cu creşterea temperaturii (cu cât aerul este mai cald, cu atât poate îngloba o cantitate mai mare de vapori). Cantitatea dc vapori care saturează un m3 de aer se numeşte umezeală absolută maximă sau de saturaţie (A).

• Umezeala specifică (s) reprezintă cantitatea de vapori de apă pe care o conţine 1 kg dc aer umed. Se exprimă în g/kg şi poate fi redată sub forma:

S= gv/gaumed = 0,623e/p in care

gv - greutatea vaporilor dc apă;

gaumed - greutatea aerului umed;

e - tensiunea vaporilor de apă;

p - presiunea atmosferică.

Cantitatea de vapori care saturează un kilogram de aer se numeşte umezeală specifică maximă sau de saturaţie (S).

Din cele prezentate până aici, rezultă că umezeala aerului poate fi apreciată fie direct, prin cantitatea de vapori pe care o conţine aerul (a,s), fie indirect prin presiunea pe care aceştia o exercită (e). Aceste mărimi nu indică gradul de saturaţie a aerului de aceea se uzitează şi alte mărimi.

d) Umezeala relativă (f) este mărimea care reprezintă cel .mai bine gradul de saturaţie a aerului cu vapori de apă. Ea indică în procente, cât din cantitatea vaporilor de apă necesară condensării există la un moment dat în atmosferă, ştiind că pentru aerul saturat, are valoarea de 100%. Ea reprezintă raportul procentual dintre tensiunea vaporilor (e) şi tensiunea de saturaţie (E):

r= e/E*100

Se mai poate exprima şi prin raportul dintre umezeala absolută (a) şi umezeala absolută maximă (A):

f = a/A *100

Valoarea umezelii relative depinde de temperatura aerului. Dacă într-un volum dc aer cantitatea vaporilor de apă rămâne constantă, prin creşterea temperaturii, valoarea umidităţii relative se micşorează şi aerul devine tot mai uscat, iar scăderea temperaturii determină creşterea acesteia. .

La recomandarea Organizaţiei Meteorologice Mondiale, umezeala relativă a aerului se notează cu litera „t" şi nu cu „r", ca în lucrările de specialitate anterioare. în funcţie de valoarea umidităţii relative, aerul se caracterizează din punct de vedere higrometric astfel:

f > 100% - suprasaturat;

f = 100% - saturat;

f = 91-99% - foarte umed;

f=81-90% -umed;

f = 51-80% - normal:

F= 31-50% -uscat;

f ≤ 30% - foarte uscat.

e) Temperatura punctului de rouă (td) reprezintă temperatura la care vaporii de apă ajung să satureze aerul. După atingerea stării de saturaţie, orice scădere de temperatură va fi însoţită de condensarea vaporilor de apă, care fiind în exces se vor depune sub formă de rouă. Ca orice temperatură se exprimă în grade Celsius.

f)Deficitul de saturaţie (D) reprezintă diferenţa dintre tensiunea

maximă a vaporilor de apă (E) şi tensiunea reală (c) la un moment dat.

D = E - e

Această mărime mai poate fi exprimată şi prin diferenţa dintre umezeala absolută maximă (A) şi umezeala absolută (a):

D - A - a

g) Starea higrometrică (Sh) reprezintă raportul dintre greutatea

vaporilor de apă şi greutatea aerului uscat dintre-un metru cub de aer:

0,623 c

Sh =

p-e

Instrumente de măsurare a umidităţii aerului