Іі. Прилади для вимірювання сонячної радіації. Ііі. Завдання:

Тема 3. Водяна пара в атмосфері. Випаровування

Завдання: 1. Вивчити будову приладів, які використовуються для виміру вологості повітря;

2. Розвязати практичні задачі по вивченню во­логості повітря.

І. Загальні відомості

Вологість повітря – це вміст у повітрі води в газоподібному стані. Вологість повітря характеризується такими величинами:

– абсолютна вологість (а) - це кількість водяної пари (у грамах), що міститься в одному кубічному метрі повітря (г/м³).

• пружність водяної пари (е) - це тиск водяної пари (у міліметрах або гектопаскалях), що перебуває в повітрі.

Між а і е існує співвідношення: а = 0,8 е : (1 + 0,004 ^. t) г /м³ .

Найбільш поширеним методом визначення вологості повітря є психрометричний, який грунтується на залежності інтенсивності випаровування з водної поверхні від вологості навколишнього повітря. При цьому вологість повітря визначається як різниця між показниками двох однакових психрометричних термометрів – сухого і змоченого.

Чим більший дефіцит вологості, тим інтенсивніше буде випаровуватися волога і більшою буде різниця температур на термометрах.

Перед визначенням вологості повітря перевіряють чистоту батисту (тканина, якою щільно обмотаний змочений термометр) і наявність води у стаканчику, в який він занурений.

Влітку в жарку і суху погоду за 10–15 хв до вимірювання стаканчик з відкритою кришкою піднімають і занурюють у нього резервуар змоченого термометра, після чого стаканчик знову закривають і ставлять на попереднє місце.

Взимку батист обрізують на 0,2–0,3 см нижче термометра і змочують його за 30 хв до визначення вологості водою кімнатної температури, щоб відтанула льодова кірка, яка була на ньому.

Відліки на обох термометрах треба проводити швидко. При цьому спочатку фіксують десяті частки, а потім цілі градуси сухого і змоченого термометрів.

Вологість повітря обчислюють користуючись такими даними: фактичною пружністю водяної пари (е), максимальною пружністю водяної пари при температурі змоченого термометра (Е), атмосферним тиском (Р), температурою сухого (Т₁) і змоченого (Т₂) термометрів, сталою станційного психрометра (0,0008).

– фактичну пружність водяної пари (мм рт. ст.) розраховують за формулою:

е = Е – 0,0008 ^. ( Т₁ – Т₂) ^. Р

Значення максимальної пружності водяної пари на основі показників змоченого термометра беруть з додатку 2, в якій температуру подано з інтервалом 0,5°С. Щоб показати тиск при градації температури 0,1°С, треба розрахувати, як змінюється він при зміні температури на 0,1°С, і додатково до таблиці зробити відповідні математичні розрахунки за допомогою інтерполяції двох сусідніх показників.

– відносна вологість повітря Вв – відношення пружності водяної пари е, що є в повітрі, до максимально можливої пружності Е - при даній температурі, визначена у відсотках. Вона обчислюється за формулою:

Вв (%) = е . ₁₀₀

Е

де Вв – відносна вологість повітря, %; 100 – число для перерахунку даних у проценти; е – фактична пружність пари, мм рт. ст.; Е – максимальна пружність пари, мм рт. ст.

Максимальну пружність водяної пари в повітрі Е знаходимо за показами сухого термометра Т₁ і додатком 3.

– дефіцит вологості або нестача насичення d – це різниця між максимальною і фактичною пружністю водяної пари при даній температурі :

d = Е – е

– точка роси (t_Р) – це температура, при якій водяна пара, що є в повітрі, при незмінному загальному атмосферному тиску досягає повного насичення. Як і температура, вона вимірюється в градусах. Визначається точка роси t_Р за пружністю водяної пари е з використанням додатку 3.

Сумарне випаровування Ес – кількість вологи, що випаровується за певний період з поверхні поля, вільного від рослинності.

Випаровування вологи з поля можна розрахувати за даними про запаси вологи в активному 0 - 100 см шарі ґрунту: Ес = hв + (Wn – Wк)

де Ес – випаровування за певний проміжок часу, мм; hв — кількість атмосферних опадів, що випали на поверхню грунту за даний період, мм; Wn і Wк – запаси вологи в ґрунті відповідно на початку і в кінці періоду, мм.