Теоретичні відомості

Вологість повітря– це вміст у ньому води в газоподібному стані. Вона має важливе значення для життя рослин, оскільки впливає на інтенсивність випаровування з грунту і рослин та на зміни водного балансу в клітинах рослинних тканин.

В атмосфері завжди є певна кількість водяної пари. Абсолютно сухою вона не буває через те, що весь час поповнюється за рахунок випаровування з водних басейнів, ґрунту і рослинності.

Для кількісного виразу вмісту водяної пари в повітрі застосовують такі характеристики (величини):

1. Абсолютна вологість(а) – це кількість водяної пари (у грамах), яка міститься в одному кубічному метрі повітря (г/м³).

2. Пружність водяної пари(е) – це тиск водяної пари (в міліметрах,у мілібарах або гектопаскалях), яка перебуває в повітрі.

Між “а” і “е” існує співвідношення:

, (1), (2)

В (1) “е” виражене вмм.рт.ст, а у (2) – вгПаабомбар.

Коли спостереження здійснюють за допомогою психрометрів (станційного або аспіраційного), то пружність водяної пари можна обчислити за формулою:

е=Е'-Ар(t-t') мбар, (3)

де Е' – пружність насичуючої водяної пари при температурі змоченого термометра, гПаабомбар. Знаходимо Е'за t' і додатком4;

t і t' – температура сухого і змоченого термометрів, ºС;

р– атмосферний тиск,гПа, (мбар) (р = 1000мбарабогПа);

А – коефіцієнт, рівний для станційного психрометра 0,0008, а для аспіраційного – 0,00066 (у закритих приміщеннях 0,0008).

3. Відносна вологість()- відношення пружності водяної пари (е), яка є в повітрі, до максимально можливої пружності (Е) при даній температурі,визначена у відсотках. Вона обчислюється за формулою:

, %. (4)

Максимальну пружність водяної пари в повітрі (Е) знаходимо за додатком 4 і показами сухого термометра (t).

4. Дефіцит вологості або нестача насичення(d) – це різниця між максимальною і фактичною пружністю водяної пари при даній температурі:

d=E-e, гПа, мбар. (5)

5. Точка роси(t_d) – це температура, при якій водяна пара, що є в повітрі, при незмінному загальному атмосферному тиску досягає повного насичення. Як і всяка температура, вона вимірюється в градусах. Визначається точка роси (t_d) за пружністю водяної пари (е) з використанням додатку 5.

Прилади для вимірювання вологості повітря

Психрометр станційнийскладається із “сухого” і “змоченого” термометрів і використовується в умовах стаціонарних спостережень. Встановлені термометри вертикально на штативі у психрометричній будці (див. лабораторнуроботу №4 (мал.4.1)). Резервуар правого термометра обгорнутий батистом, кінець якого опущено в скляночку з дистильованою водою. Станційним психрометром користуються при будь-яких додатних температурах та при від’ємних до –10С.

Влітку у жарку і суху погоду, за 10-15 хв до вимірювання, стаканчик з відкритою кришкою піднімають і занурюють у нього резервуар змоченого термометра, після чого його знову закривають і ставлять на попереднє місце. Взимку батист обрізують на 0,2 – 0,3 см нижче термометра і змочують його водою кімнатної температури за 30 хв до визначення вологості, щоб відтанула льодова кірка.

Відлік з обох термометрів треба проводити швидко, фіксуючи спочатку десяті частки, а потім цілі градуси.

Психрометр аспіраційний(МВ-4М) (мал.5.1.)складається із “сухого”1 і “змоченого”2 термометрів і використовується в експедиційних умовах. Термометри встановлено в металеву оправу 3 для захисту від пошкоджень. Середня частина оправи –порожниста трубка 4, яка внизу роздвоюється на двостінні (зовнішня і внутрішня) циліндричні трубки. На верхню частину оправи нагвинчено аспіраційну головку з вентилятором 5, який приводиться в дію за допомогою пружини, що накручується ключем 6.(мал.5.2 Схема аспіраціного термометра).

Мал. 5.2. Психрометр аспіраційний: 1 – сухий термометр; 2 – змочений термометр; 3 – металева оправа; 4 – порожниста трубка; 5 – аспіраційна головка з вентилятором; 6 – ключ.

Вентилятор втягує зовнішнє повітря з постійною швидкістю 2 м/с утрубку, де знаходяться резервуари термометрів. Обтікаючи їх, повітря проходить через трубку оправи і щілинні отвори аспіраційної головки, виходячи за межі психрометра.

Аналогічними за призначенням та технічними характеристиками є електричний аспіраційний психрометр М-34.

Гігрометр волосяний, плівковий(рис 5.3) використовується для визначення відносної вологості.

Приймальною частиною гігрометрів є знежирена людська волосина , або плівка кишечнику тварин. Зміна довжини волосини або площі плівки при зміні вологості повітря передається на стрілку, положення якої в кожний момент часу можна відлічувати на шкалі, прикріпленій до металевої рамки проти кінця стрілки.

Взимку при температурі повітря нижчій за мінус 10С гігрометри є практично єдиними приладами для вимірювання вологості повітря.

Гігрограф М-21(волосяний, плівковий) (мал.5.4.)призначенийдля безперервного запису відносної вологості повітря в межах від 30-100% при температурі від мінус 35 до плюс 45С. Гігрографи є добові з тривалістю одного обертання барабана у 26 год і тижневі з тривалістю одного обертання барабанау 176 год. Приймальною частиною волосяного гігрографа є пучок (35-40 шт.) волосся. За допомогою спеціального передавального механізму зміна довжини пучка волосся при зміні вологості передається перу.

Рис.5.3. Гігрометр волосяний: 1 – волосина; 2 – стрілка; 3 – шкала значень вологості	Рис.5.4. Гігрограф волосяний (механізм): 1 – пучок волосся; 2 – перо;

Стаціонарний психрометр та волосяний гігрометр встановлюються у психрометричній будці, а гігрограф – в окремій будці для самописців.