Задание

1. Оценить количество облаков в баллах.

2. Определить форму облаков в соответствии с международной классификацией облаков.

3. Дать прогноз погоды по результатам наблюдений.

Лабораторная работа № 4

Определение влажности воздуха

Цель работы: ознакомиться с основными приборами, используемыми для измерения влажности воздуха; получить практические навыки по определению влажности воздушной среды.

Оборудование и материалы: аспирационный психрометр Ассмана, волосной гигрограф, психрометрические таблицы для определения влажности воздуха, дистиллированная вода, ртутный барометр.

Пояснения к работе

В атмосферном воздухе всегда имеется водяной пар, содержание которого изменяется по объёму от 0 до 4%.

Содержание водного пара в атмосферном воздухе называют влажностью воздуха.

Существуют следующие величины, характеризующие влажность воздуха:

1. Абсолютная влажность воздуха f – масса водяного пара в граммах, содержащаяся в 1м³ воздуха.

2. Парциальное давление водяного пара (энергетический уровень молекул водяного пара) e – давление, которое имел бы водяной пар, находящийся в газовой смеси, если бы он один занимал объём, равный объёму смеси при той же температуре (н/м², кг/м², гПа).

3. Относительная влажность φ, %, – отношение парциального давления водяного пара е к давлению насыщенного пара Е:

4. Соотношение между абсолютной влажностью f и парциальным давлением е выражается формулой

.

5. Дефицит насыщения d – разность между давлением насыщенного водяного пара Е и его парциальным давлением е:

d = E - е.

6. Точка росы – температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным, т.е. относительная влажность равна 100 %.

Основным методом для измерения влажности воздуха, принятым на сети метеостанций, является психрометрический. Определение влажности воздуха этим методом проводят на основе психрометрического эффекта, состоящего в том, что увлажнённый термометр показывает более низкую температуру по сравнению с сухим.

Для непрерывного длительного контроля и записи относительной влажности воздуха применяют самопишущий прибор – волосной гигрограф. Принцип действия гигрографа основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять длину при изменении влажности.

Аспирационный психрометр Ассмана (рис. 10) более точен.

Прибор состоит из двух одинаковых ртутных термометров, помещённых в специальную оправу. Верхний конец защитной трубки соединён с аспиратором, просасывающим наружный воздух из термометра. Аспиратор имеет пружинный механизм, который заводят специальным ключом, предварительно смочив батист на носике мокрого термометра. Сняв показания по сухому и мокрому термометрам, находят психрометрическую разность (t_c –t_м) для каждого из трёх замеров.

Значение парциального давления водяного пара и показаний термометров связаны между собой зависимостью

е =E – А ∙В(t_c - t_м),

где е − парциальное давление водяного пара, Па; Е – давление насыщенного водяного пара при температуре насыщения по мокрому термометру, Па; А – эмпирический коэффициент, завися-

Рис. 10. Аспирационный психрометр Ассмана:

а − внешний вид; б −разрез; в − принадлежности; 1 − винт; 2 − аспиратор; 3 − смоченный термометр; 4 − трубка; 5, 8 − планочная защита; 6 − защит-

ные трубки; 7 −тройник; 9 − сухой термометр; 10 − трубка; 11 − смоченный термометр; 12 −тройник; 13− батист; 14 − внутренняя трубка смоченного

термометра; 15 − внутренняя трубка сухого термометра; 16 − сухой термометр; 17 − крюк; 18− ветровая защита; 19– зажим; 20 − резиновая груша

щий от скорости воздуха, обдувающего термометр; В – барометрическое давление при температуре по сухому термометру, Па.

Принимают: А = 0,00130 1/град; В = 100641,5 Па.