Адносная вільготнасць

Адносная вільготнасць — адносіны колькасці вадзяной пары да той колькасці вадзяной пары, якую паветра можа ўтрымліваць пры дадзенай тэмпературы.

${\displaystyle \varphi ={\frac {p_{p}}{p_{0}}}}$

Абсалютная вільготнасць — колькасць вільгаці, якая змяшчаецца ў адным кубічным метры паветра. З-за малой велічыні звычайна вымяраюць у г/м³. Але ў сувязі з тым, што пры пэўнай тэмпературы паветра ў ім можа максімальна ўтрымлівацца толькі пэўная колькасць вільгаці (з павелічэннем тэмпературы гэта максімальна магчымае колькасць вільгаці павялічваецца, з памяншэннем тэмпературы паветра максімальна магчымая колькасць вільгаці памяншаецца), увялі паняцце адноснай вільготнасці.

Эквівалентнае вызначэнне — адносіны малярнай долі вадзяной пары ў паветры да максімальна магчымай пры дадзенай тэмпературы. Вымяраецца ў працэнтах і вызначаецца па формуле:

${\displaystyle RH={p_{(H_{2}O)} \over p_{(H_{2}O)}^{*}}\times 100\%}$

дзе ${\displaystyle RH_{\,_{\,}}}$ — адносная вільготнасць сумесі ці паветра; ${\displaystyle {p_{(H_{2}O)}}}$ — парцыяльны ціск вадзяной пары ў сумесі; ${\displaystyle {p_{(H_{2}O)}^{*}}}$ — ціск насычанэння вадзяной пары.

Ціск насычаных пароў вады моцна расце пры павелічэнні тэмпературы. Таму пры ізабарычным (гэта значыць, пры пастаянным ціску) ахаладжэнні паветра з пастаяннай канцэнтрацыяй пары надыходзіць момант (пункт расы), калі пара насычаецца. Пры гэтым «лішні» пар кандэнсуецца ў выглядзе туману або крышталікаў лёду. Працэсы насычэння і кандэнсацыі вадзяной пары граюць велізарную ролю ў фізіцы атмасферы: працэсы ўтварэння аблокаў і атмасферных франтоў у значнай ступені вызначаюцца працэсамі насычэння і кандэнсацыі, цеплата, якая вылучаецца пры кандэнсацыі атмасфернай вадзяной пары, забяспечвае энергетычны механізм узнікнення і развіцця трапічных цыклонаў (ураганаў).

Адносная вільготнасць водна-паветранай сумесі можа быць ацэненая, калі вядомыя яе тэмпература (T) і тэмпература пункту расы (T_d). Калі T і T_d вызначаны ў градусах Цэльсія, тады праўдзівы выраз:

${\displaystyle RH={{e_{p}} \over {e_{s}}}\times 100\%}$ ^[1]

дзе парцыяльны ціск вадзяной пары ў сумесі вызначаны як ${\displaystyle e_{p}}$ :

${\displaystyle e_{p}=e^{(17.269\times T_{d}) \over {(237.7+T_{d})}}}$

і ціск насычэння пары вады ў сумесі пры тэмпературы азначаны як ${\displaystyle e_{s}}$ :

${\displaystyle e_{s}=e^{(17.269\times T) \over {(237.7+T)}}}$

У адсутнасці цэнтраў кандэнсацыі пры зніжэнні тэмпературы магчыма ўзнікненне перанасычанага стану, гэта значыць адносная вільготнасць становіцца больш за 100 %. У якасці цэнтраў кандэнсацыі могуць выступаць іоны або часціцы аэразоляў, менавіта на кандэнсацыі перанасычанай паы на іонах, якія ўтвараюцца пры праходжанні зараджанай часціцы ў такой пары, заснаваны прынцып дзеяння камеры Вільсана і дыфузійных камер: кропелькі вады кандэнсуюцца на іонах і ўтвараюць бачны след (трэк) зараджанай часціцы.

Іншым прыкладам кандэнсацыі перанасычанай вадзяной пары з’яўляюцца інверсійныя сляды самалётаў, якія ўзнікаюць пры кандэнсацыі пары на часціцах сажы выхлапу рухавікоў.

Для вызначэння вільготнасці паветра выкарыстоўваюцца прыборы, якія называюцца псіхрометрамі і гігрометрамі. Псіхрометр Аўгуста складаецца з двух тэрмометраў — «сухога» і «вільготнага». «Вільготны» тэрмометр паказвае тэмпературу ніжэй сухога, боо яго рэзервуар абматаны тканінай, змочанай у вадзе, якая, выпараючыся, ахаладжае яго. Інтэнсіўнасць выпарэння залежыць ад адноснай вільготнасці паветра. Па паказаннях сухога і «вільготнага» тэрмометраў знаходзяць адносную вільготнасць паветра па псіхраметрычных табліцах. У апошні час сталі шырока прымяняцца інтэгральныя датчыкі вільготнасці (як правіла, з выхадам па напружанні), заснаваныя на ўласцівасці некаторых палімераў змяняць свае электрычныя характарыстыкі (такія, як дыэлектрычная пранікальнасць асяроддзя) пад дзеяннем пары вады, якая змяшчаецца ў паветры.

Для паверкі прыбораў для вымярэння вільготнасці выкарыстоўваюць спецыяльныя ўстаноўкі — гіграстаты.