1. Влажность воздуха прежде всего зависит то того, сколько
водяного пара поступает в атмосферу путем испарения земной
поверхности в том же районе. Естественно, что над океанами она
больше, чем над материками, так как испарение с поверхности океана
не ограничено запасами воды. В то же время в каждом месте влажность
воздуха зависит от атмосферной циркуляции: воздушные течения
приносят в данный район воздушные массы более влажные или более
сухие из других областей Земли.
2. Для количественного выражения содержания водяного пара в
атмосфере употребляют различные характеристики влажности воздуха. О
двух из них было сказано в главе второй. Это, во-первых, парциальное
давление водяного пара е - основная и наиболее употребительная
характеристика влажности; во вторых, у относительная влажность f, т.
е. отношение фактического давления пара к давлению насыщенного пара
при данной температуре, выраженное в процентах:
f=e/E* 100%.
3. Абсолютная влажность а - масса водяного пара в граммах в 1 м3
воздуха (г/м3). Она отличается от введенной во второй главе
плотности водяного пара лишь единицей измерения. Для абсолютной
влажности справедливо выражение
а = 220*e/T (2)
где е-в гектопаскалях (гПа); Т - в
кельвинах (К).
Итак, абсолютную влажность легко рассчитать, зная давление пара и
температуру воздуха. При температуре 0 °С (273 К) и состоянии
насыщения а = 4,9 г/м3.
Следует обратить внимание на то, что абсолютная влажность меняется
при адиабатических процессах. При расширении воздуха объем его
увеличивается и то же количество водяного пара распределяется на
больший объем; следовательно, абсолютная влажность уменьшается. При
сжатии воздуха, наоборот, абсолютная влажность растет.
Итак, массовую долю водяного пара можно вычислить, зная давление
водяного пара и воздуха.
Массовая доля водяного пара - безразмерная величина.
Массовая доля водяного пара не изменяется при адиабатическом
расширении или сжатии воздуха, в отличие от абсолютной влажности,
так как при адиабатических процессах меняется объем воздуха, но не
масса его.
5. Остановимся еще на трех характеристиках влажности.
Во-первых, точка росы т - температура, при которой содержащийся в
воздухе водяной пар достигает состояния насыщения при неизменном
общем давлении воздуха. Так, например, если при температуре воздуха
27 °С давление пара в нем 23,4 гПа, то такой воздух не является
насыщенным. Для того чтобы он стал насыщенным, нужно понизить его
температуру до 20 °С. Вот эта температура (20 °С) и является в
данном случае точкой росы. Очевидно, что чем меньше разница между
фактической температурой и точкой росы, тем ближе воздух к
насыщению. При насыщении точка росы равна фактической температуре.
Во-вторых, отношение смеси - отношение массы водяного пара в
некотором объеме к массе сухой части воздуха в том же объеме.
В-третьих, дефицит насыщения - разность между давлением насыщенного
пара Е при данной температуре воздуха и фактическим давлением пара е
в воздухе: d=E - е. Иначе говоря, дефицит насыщения характеризует,
сколько водяного пара недостает для насыщения воздуха при данной
температуре. Выражается он в гектопаскалях.
