2.3 Спостереження за вологістю повітря.

Тиск водяної пари і відносна вологість Утримання водяної пари в повітрі називають вологістю повітря. Основні характеристики вологості - це парціальний тиск водяної пари (тиск водяної пари) і відносна вологість. Водяна пара, як усякий газ, має пружність (тиск). Тиск водяної пари е пропорційно його щільності (масі в одиниця об'єму) і його абсолютній температурі. Він виражається в тих же одиницях, що і тиск повітря і всіх його складових частин, тобто в гектопаскалях (мілібарах). В даний час у науковій літературі обов'язковим є вжиток Міжнародної системи одиниць (СІ - система інтернаціональна), у котрій основною одиницею тиску служить паскаль (1 Па = 1 Н/м2; 1 гПа=102 Па).  Тиск водяної пари в стані насичення називають тиском насиченої водяної пари. Це максимальний тиск водяної пари, можливий при даній температурі. Наприклад, при температурі 0°С тиск насиченої пари дорівнює 6,1 гПа. Якщо повітря містить водяної пари менше, ніж потрібно для насичення його при даній температурі, можна визначити, наскільки повітря близьке до стану насичення. Для цього обчислюють відносну вологість. Так називають відношення фактичного тиску е водяної пари, що знаходиться в повітрі, до тиску насиченої пари Е при температурі повітря. Наприклад, при температурі 20 °С тиск насиченої пари дорівнює 23,4 гПа. Якщо при цьому фактичний тиск водяної пари в повітрі буде 11,7 гПа, то відносна вологість повітря дорівнює (11,7:23,4) х100=50%. Тиск водяної пари в земної поверхні змінюється від сотих часток гектопаскаля (при дуже низьких температурах взимку в Антарктиді і Якутії) до 35 гПа і більш (у екватора). Чим тепліше повітря, тим більше водяної пари він може містити в стані насичення і, відповідно, тим більше може бути в ньому тиск водяної пари. Відносна вологість повітря може приймати всі значення, від нуля, у випадку сухого повітря (е=0), до 100% для стану насичення (е = Е).

Відносна вологість повітря в середньому в Тернополі за рік становить 80%, найменша вона у травні (71%), найбільша вона у грудні (89%).

 Відносна вологість повітря, (%)

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Рік
86	85	81	73	71	74	76	76	79	82	88	89	80

Розділ ІІІ. Власні спостереження за хмарністю та визначення атмосферних опадів.

1. Хмари.

За походженням розрізняють хмари конвекції, хвилясті й фронтальні. Конвективні хмари утворюються в нестійких повітряних масах і пов'язані з інтенсивною конвекцією і адіабатичним охолодженням висхідною повітря. Це купчасті або купчасто-дощові хмари, в їх верхній частині з'являються льодяні кристали, а основна маса складається з крапель води. Вони мають велику вертикальну потужність і вершинами досягають висоти 15...20 км в тропічних і екваторіальних широтах.

Хвилясті хмари (шаруваті, шарувато-купчасті, висококупчасті) виникають внаслідок слабкого турбулентного переносу водяної пари вверх від земної поверхні в стійких повітряних масах, де на певній висоті міститься шар інверсії температури, водяна пара нагромаджується під тим шаром, оскільки зверху починається підвищення температури і конвекція затухає. Фронтальні хмари утворюються на атмосферних фронтах, тобто смугах. які поділяють різні повітряні маси. Коли тепле повітря рухається і витісняє холодне - це теплий фронт, а коли холодне повітря рухається, а тепло відступає - це холодний фронт. Фронт завжди нахилений відносно земної поверхні, через те, що холодне повітря підтікає під тепле у вигляді клину. Внаслідок ковзання по лінії фронту виникають шари висхідного ковзання, на теплому фронті - це перисті, перисто-шаруваті, високошаруваті, шарувато-дощові, а на холодному - перисті, перисто-купчасті, висококупчасті, купчасто-дощові зі зливовими дощами.

За висотою розрізняють: верхній ярус - вище 3...6 км (перисті, перисто-шаруваті та перисто-купчасті хмари); середній - від 2 до 4...6 км (висококупчасті, високошаруваті); нижній ярус - нижче 3 км (шаруваті, шарувато-дощові, шарувато-купчасті). Купчасті та купчасто-дощові хмари займають нижній та середній яруси, а вершини їх розміщені в верхньому ярусі. Шарувато-купчасті складаються з однакових крапель, утворюють сірі великі пасма, хвилі, купи. пластини. Від висококупчастих відрізняються меншою висотою великими розмірами куп і більшою щільністю. Рідко випадає нетривалий дрібний дощ, але найчастіше опадів не дають. Шаруваті хмари являють собою одноманітний сірий шар. подібний до туману, іноді розірваний знизу. Закривають все небо, бувають туманоподібні, хвилясті, розірвано-шаруваті. З них може падати рідкий сніг або моросити дрібнесенький дощ /мряка/. Шарувато-дощові хмари складаються з великих крапель внизу і дрібних наверху. Мають вигляд темно-сірого суцільного шару, ніби освітленого зсередини, під час дощу шар виглядає одноманітним. Випадають обложні дощі або сніг, іноді з перервами.

Купчасті та купчасто-дощові хмари - це хмари вертикального розвитку, конвективні за походженням. Купчасті хмари складаються з крапель, але опалів не дають. Це щільні високі хмари з білили купчастими та куполоподібними вершинами і плоскою основою сірого або синього кольору. Бувають такі види: плоскі, середні, потужні; є багато різновидів. Купчасто-дощові, або грозові, хмари знизу складаються з крапель, а зверху - з кристалів. Вони мають вигляд білих щільних хмар з темною основою, або гір, величезного ковадла тощо. Бувають лисі й волохаті види, з яких випадають зливові дощі, град, які супроводжуються грозою.

Хмарність. Ступені хмарності

Ступінь покриття небосхилу хмарами називають хмарністю, вона визначається в балах від 1 до 10; відповідно 10 балів - все небо (100%) вкрите хмарами. Окремо оцінюють загальну хмарність і хмарність нижнього ярусу. На всіх широтах над океанами хмарність більша, ніж над сушею. У річному ході всюди, крім Європи і субтропічного поясу, максимум припадає на літо, а мінімум - на зиму або інші пори року. В субтропіках і Європі максимальна хмарність спостерігається взимку, а мінімальна - влітку або навесні. Географічний розподіл хмарності характеризується значною хмарністю в екваторіальних широтах (5 - 6 балів), найменшою в тропіках (3 - 4 бали), поступовим збільшенням середньорічної хмарності від (4 - 5,7 балів) до субполярних широт (6 - 7,6 балів) і зниженням до 6,3 - 6,4 балів у полярних областях.