Часто с экранов телевизоров или из динамиков радиоприёмников мы слышим про давление и влажность воздуха. Но немногие знают, от чего зависят их показатели и как те или иные их значения сказываются на организме человека.

Средства и методы определения

Для определения насыщенности воздуха водяными парами используются специальные приборы: психрометры и гидрометры. Психрометр Августа представляет собой планку с двумя термометрами: влажным и сухим.

Первый обмотан смоченной в воде тканью, которая при испарении охлаждает его корпус. Опираясь на показания этих термометров, по таблицам определяют относительную влажность воздуха. Существует множество различных гидрометров, их работа может быть основана на весовом, плёночном, электрическом или волосном, а также ряде других принципов действия. В последние годы обрели популярность интегральные датчики измерения. Для того чтобы проверить точность используются гидростаты.

Упругость водяного пара – парциальное (частичное) давление водяного пара в воздухе

Абсолютная влажность воздуха – кол-во водяного пара в граммах в 1 м 3

Удельная влажность –

Относительная влажность (R) – отношение упругости вод. Пара при той той же температуры в %.

Конденсация – процесс перехода из газа в жидкость

Сублимация- из газообразного в твердое (минуя жидкое состояние)

Условия сублимации и конденсации:

Наличие водяного пара в атмосфере в сос-нии насыщенности

Наличие центров кристаллизации

Строение атмосферы. Перечислите составляющие ее слои с указанием высот.

Имя слоя	Слои	По высоте	Примечания
Тропосфера		до 8(18) км (средние широты) до 10(12) км (в полярных) до 16(18) км (в тропических)
Нижний(слой трения)	1-2 км	Облака нижнего яруса и туманы
Средний	до 6 км (над нижним)	Облака среднего яруса
Верхний	От 6 до 10(11)	Образуют облака верхнего яруса и вершины мощных кучево-дождевых
Тропопауза		1-2 км (между тропосф и стратосф)
Стратосфера		до 80-85 км
нижний (изотермический)	До 30-35 км	t постоянна и как в тропопаузе
средний (теплый слой)	От 30(35)-55(60)км	t увеличивается с высотой достигая 50-70° (поглощение озоном ультраф. солн. радиации)
Верхний (слой перемешивания)	55(60) – 80(85) км	t уменьшается с высотой жо -50(-70°)
Ионосфера		80(85)-1000км	0.5 от всей массы атмосферы
Сфера рассеивания		Над ионосферой	Молекулы могут преодолевать земное притяжение
Мезосфера		До 80 км
Термосфера		80-800 км
Экзосфера		До 3000

Дайте определение атмосферного фронта, приведите их классификацию.

Атмосф фронт – переходные зоны между возд массами, характеризуется резкими изменениями значений метрологических эл-тов в горизонт. направлении.

Классификация:

Теплый фронт – перемещающийся в сторону отступающей холодной воздушной массы (как по клину холодного воздуха поднимается теплый до 6-7км).

Холодный фронт – перемещающийся в сторону отступающей теплой воздушной массы. Типы:

1-го рода вторжение холодного воздуха вдоль всей пов-ти восходящего движения теплого воздуха

2-го рода – теплый воздух неустойчив и содержит запасы влаги. Холодный воздух вытесняет теплый (в тепл возд массе появляются восходящие вертикальные движения, то приводит к формированию кочево-дождевых облаков, верхняя граница достигает тропопаузы)

Карты барической топографии. Характеристика.

Карты барич топографии – по аэрологическим наблюдениям составляют для пов-тей (АТ850 высота 1.5 км над землей) (АТ700 высота 3 км), (АТ500 – 5км) (АТ300 – 9км)

Перечислите барические системы. Дайте их краткую характеристику.

Циклон (Н) – барич сис-ма виде замкнутых изобар, с низким давлением в центре. Область сходимости приземных ветров дуют под углом 30-40° к центру циклона, против час стрелки.

Ложбина – вытянутая полоса пониженного давления между 2-мя антициклонами, обладающая осью, вблизи которой изобары имеют max кривизну

Ось – линия min давления, линия сходимости приземных ветров

Антициклон (В) - барич сис-ма виде замкнутых изобар с высоким давлением в центре, область расходимости призем. ветров. Ветер по час стрелке, отклоняется от изобары в сторону низк давления на 30°

Гребень – вытянутая полоса пониж давления между 2-мя циклонами, выраженная ось в ось в близи которой изобары max кривизну. Ось гребня – линяя max давления, линия расходимости приземных ветров

Барические седловины – промежуточная барич си-ма, между 2-мя циклонами и 2-мя антициклонами. Погода обусловлена св-ми возд массы где была сформирована. Ветры слабые, неустойчивые. Зимой на суше радиальные туманы и волнистые облака. Летом – мощнокуч. и кучево-дождевые облака с дождем и громом.

Дайте определение грозы и представьте схему грозового облака.

Гроза – процесс конденсации водяного пара в атмосфере, сопровождающ. Молниями и громом.

Фронтальные грозы – при взаимодействии двух воздушных масс (теплой и холодной), тянутся длинной цепью и охватывают большие пространства.

Дайте определение боевого порядка. Перечислите, что он должен обеспечивать.

Боевой порядок - взаимное расположение частей, подразделений ЛА в воздухе для совместного выполнения боевой задачи.

БП обеспечивает:

Успешное преодоление ПВО

Полное использование боевых возможностей частей и подразделений

Наилучшие условия для поиска и выхода на цели

Наилучшие условия для наблюдения за возд пространством

Свободу маневра и пилотирования

Удобство и непрерывность управления

Безопасность ЛА от столкновения в воздухе

Безопасность от поражения своими боеприпасами

Определение сбора БП. Перечислите этапы. Сущность БП.

Сбор – маневр одиночных (групп) самолетов с целью построения заданного БП в назн время на назн высоте в утвержденном р-не

Этапы БП:

Взлет и набор высоты построения БП

Выход в исходную точку начала маневрирования

Маневрирования для занятия заданного БП

Сущность БП = БП обеспечивает

Охарактеризуйте способ набора высоты на безопасных дистанциях.

Применяется при взлете парой (звеной) и может использоваться в случаях, когда интервал взлета меньше безопасной временной дистанции для пробивания облаков на безопасных дистанциях

Охарактеризуйте способ набора высоты на безопасных разностях высот (по разным глиссадам).

РБЗ контролирует точность выдерживания заданного направления и сохранение безопасных разностей высот экипажами использования ОНИ, оператора ПРВ и доклады летчиков

Общие сведения

Влажность зависит от природы вещества, а в твёрдых телах, кроме того, от степени измельчённости или пористости . Содержание химически связанной, так называемой конституционной воды, например гидроокисей, выделяющейся только при химическом разложении, а также воды кристаллогидратной не входит в понятие влажности.

Единицы измерения и особенности определения понятия «влажность»

• Влажность обычно характеризуется количеством воды в веществе, выраженным в процентах (%) от первоначальной массы влажного вещества (массовая влажность ) или её объёма (объёмная влажность ).

• Влажность можно характеризовать также влагосодержанием, или абсолютной влажностью - количеством воды, отнесённым к единице массы сухой части материала. Такое определение влажности широко используется для оценки качества древесины.

Эту величину не всегда можно точно измерить, так как в ряде случаев невозможно удалить всю неконденсированную воду и взвесить предмет до и после этой операции.

• Относительная влажность характеризует содержание влаги по сравнению с максимальным количеством влаги, которое может содержаться в веществе в состоянии термодинамического равновесия . Обычно относительную влажность измеряют в процентах от максимума.

Методы определения

Титратор Карла Фишера

Установление степени влажности многих продуктов, материалов и т. п. имеет важное значение. Только при определённой влажности многие тела (зерно, цемент и др.) являются пригодными для той цели, для которой они предназначены. Жизнедеятельность животных и растительных организмов возможна только в определённых диапазонах влажности и относительной влажности воздуха. Влажность может вносить существенную погрешность в вес предмета. Килограмм сахара или зерна с влажностью 5 % и 10 % будет содержать разное количество сухого сахара или зерна.

Измерение влажности определяется высушиванием влаги и титрованием влаги по Карлу Фишеру . Эти способы являются первичными. Помимо них разработано множество других, которые калибруются по результатам измерений влажности первичными способами и по стандартным образцам влажности.

Влажность воздуха

Влажность воздуха - это величина, характеризующая содержание водяных паров в атмосфере Земли - одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата .

Относительная влажность обычно выражается в процентах.

Относительная влажность очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85 % и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт. Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы. Низкие значения относительной влажности наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50 % и ниже).

С высотой влажность быстро убывает. На высоте 1,5-2 км упругость пара в среднем вдвое меньше, чем у земной поверхности. На тропосферу приходится 99 % водяного пара атмосферы. В среднем над каждым квадратным метром земной поверхности в воздухе содержится около 28,5 кг водяного пара.

Величины измерения влажности газа

Для обозначения содержащейся в воздухе влаги используются следующие величины:

абсолютная влажность воздуха масса водяного пара, содержащаяся в единице объёма воздуха, то есть плотность содержащегося в воздухе водяного пара, [г/м³]; в атмосфере колеблется от 0,1-1,0 г/м³ (зимой над материками) до 30 г/м³ и более (в экваториальной зоне); максимальная влажность воздуха (граница насыщения) количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при определённой температуре в термодинамическом равновесии (максимальное значение влажности воздуха при заданной температуре), [г/м³ ]. При повышении температуры воздуха его максимальная влажность увеличивается; упругость пара , давление пара парциальное давление , которое оказывает водяной пар, содержащийся в воздухе (давление водяного пара как часть атмосферного давления). Единица измерения - Па . дефицит влажности разность между максимально возможным и фактическим давлением водяного пара [Па] (при данных условиях: температуре и давлении воздуха) , то есть между упругостью насыщения и фактической упругостью пара ; относительная влажность воздуха отношение давления пара к давлению насыщенного пара, то есть абсолютной влажности воздуха к максимальной [% относительной влажности]; точка росы температура газа, при которой газ насыщается водяным паром °C . Относительная влажность газа при этом составляет 100 %. С дальнейшим притоком водяного пара или при охлаждении воздуха (газа) появляется конденсат . Таким образом, хотя роса и не выпадает при температуре −10 или −50 °C, выпадает изморозь , иней , лёд или снег , точка росы в −10 или −50 °C существует и соответствует 2,361 и 0,063 г воды на 1м³ воздуха или другого газа под давлением одна атмосфера; удельная влажность масса водяного пара в граммах на килограмм увлажнённого воздуха [г/кг], то есть отношение масс водяного пара и увлажнённого воздуха; температура мокрого термометра температура, при которой газ насыщается водяным паром при постоянной энтальпии воздуха. Относительная влажность газа при этом составляет 100 %, влагосодержание увеличивается, а энтальпия равна начальной. соотношение компонентов смеси (содержание водяного пара) масса водяного пара в граммах на килограмм сухого воздуха [г/кг], то есть соотношение масс водяного пара и сухого воздуха.

Примечания

Литература

• Усольцев В. А. Измерение влажности воздуха. - Л. : Гидрометеоиздат, 1959.
• Берлинер М. А. Измерения влажности. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М .: Энергия, 1973.

См. также

Погода
Времена года	Зима Весна Лето Осень
Атмосферные осадки	Дождь Морось Град Снег Крупа Роса Иней Изморозь Гололёд
Прогноз и Облачность Влажность (абсолютная и

Радиационный баланс атмосферы и подстилающей поверхности, сумма прихода и расхода лучистой энергии, поглощаемой и излучаемой атмосферой и подстилающей поверхностью. Для атмосферы радиационный баланс состоит из приходной части - поглощённой прямой и рассеянной солнечной радиации, а также поглощённого длинноволнового (инфракрасного) излучения земной поверхности, и расходной части - потери тепла за счёт длинноволнового излучения атмосферы в направлении к земной поверхности (т. н. противоизлучение атмосферы) и в мировое пространство.

Приходную часть радиационного баланса подстилающей поверхности составляют: поглощённая подстилающей поверхностью прямая и рассеянная солнечная радиация, а также поглощённое противоизлучение атмосферы; расходная часть состоит из потери тепла подстилающей поверхностью за счёт собственного теплового излучения. Радиационный баланс является составной частью теплового баланса атмосферы и подстилающей поверхности.

Дать определение характеристик влажности воздуха

В атмосфере Земли содержится около 14 тыс. км3 водяного пара. Вода попадает в атмосферу в результате испарения с подстилающей поверхности. В атмосфере влага конденсируется, перемещается воздушными течениями и вновь выпадает в виде разнообразных осадков на поверхность Земли, совершая, таким образом, постоянный круговорот воды. Круговорот воды возможен, благодаря, способности воды находится в трёх состояниях (жидком, твердом, газообразном (парообразном)) и легко переходить из одного состояния в другое. Влагооборот является одним из важнейших циклов климатообразования.

Для количественного выражения содержания водяного пара в атмосфере употребляют различные характеристики влажности воздуха. Основные характеристики влажности воздуха - упругость водяного пара и относительная влажность.

Упругость (фактическая) водяного пара (е) - давление водяного пара находящегося в атмосфере выражается в мм. рт. ст. или в миллибарах (мб). Численно почти совпадает с абсолютной влажностью (содержанием водяного пара в воздухе в г/м3), поэтому упругость часто называют абсолютной влажностью. Упругость насыщения (максимальная упругость) (Е) - предел содержания водяного пара в воздухе при данной температуре. Значение упругости насыщения зависит от температуры воздуха, чем выше температура, тем больше он может содержать водяного пара.

Если воздух содержит водяного пара меньше, чем нужно для насыщения его при данной температуре, можно определить, насколько воздух близок к состоянию насыщения. Для этого вычисляют относительную влажность.

Относительная влажность (r) - отношение фактической упругости водяного пара к упругости насыщения, выраженное в процентах.

Имеются и другие важные характеристики влажности, как дефицит влажности и точка росы.

Дефицит влажности (D) - разность между упругостью насыщения и фактической упругостью:

Точка росы фє - температура, при которой содержащийся в воздухе водяной пар мог бы насытить его. Пример, воздух при температуре 27єС имеет е = 27,4 мб. Насытится он при температуре 20єС, которая и будет точкой росы.

Для количест венной характеристики влажности воздуха используются след ующ ие х арактерист ики: упругость водяного пара, абсол ютная влажность, м ассовая доля водяного пара, относительная вл ажность, дефицит влажности, точка росы и дефицит точки росы.

Упругость водя ного пара (e ) - это парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе в миллимет рах ртутного столб а (мм рт.ст.) или в гектопаскалях (гПа). Максимально возможная при данной температ уре упругость водяного пара называется упругостью насыщения или максимал ьной упругостью (E ) . Когда упругост ь водяного пара соот вет ствует упр угости насыщения, воздух становится насыщенным водяным паром и начинается процесс конденсации или сублимации с образованием капель вод ы или кристаллов льда.

Дефицит влажности или недостаток насыщения (d ) – эт о разность между упр угостью насыщения при данной т емперат уре и факт ической упругостью водяного пара

d =E -e

Абсолютная влажность (a ) -это масса во дяного пара в граммах, содержащегося в

1 м3 воздуха (г/м3). Для насыщ енного пространст ва абсолютная влажност ь называется

насыщающим водя ным паром или предельной влажностью (А ) .

Фактическая упр угост ь и абсолютная влажност ь находятся в прямой зависимости от

температуры испаряющей поверхности, а упругост ь насыщения и предельная влажност ь – от температ ур ы воздуха (т абл. 2.3).

Таблица 2.3. Зависимость упругости насыщения и предельной влажности от температ ур ы воздуха

Связь между упруго стью водяного пара и абсолютной влажностью имеет вид:

(е - мм рт.ст.), (2.13)

а =0,8 е

(е - гПа), (2.14)

Коэффициент объ емного расширения воздуха;

t − температура воздуха в °С.

Массовая доля водяного пара (s ) - количество водяного пара в граммах в

1 килограмме влажного возд уха (г/кг). Она связана с упругост ью вод яного пара следующим соот ношением:

где: Р -д авление возд уха.

s =622 e , (2.15)

До недавнего времени эту характеристику называли удельной влажностью . Если не происходит конденсация водяного пара или д ополнительное испарение, т о массовая доля водяного пара не изменяется при нагревании, охлаждении, сжатии и расширении воздуха.

Относительная влажность (f ) – это отношение количества водяного пара, фактически содержащегося в воздухе, к максимально возможному при данной т емперат уре, выраженное в процент ах.

f =a 100% , (2.16)

f = 100% , (2.17)

Относительная влажност ь характ еризует ст епень насыщения воздуха водяным паром при д анной т емперат ур е. Она находится в об ратной зависимости от температуры воздуха.

Точк а росы (td ) - это температура, до которой необходимо охладит ь возд ух, чтобы содержащийся в нем водяной пар при постоянных значениях давления и массовой доли водяного пара (удельной влажности) дост иг состояния насыщения. При т емперат уре воздуха равной точке росы относительная влажность равна 100% (t = td , f = 100%). Точка росы всегда ниже т емпературы воздуха или равна ей. На картах погоды точка росы наносит ся в градусах Цельсия, с т очностью д о десятых долей, след ующ им образом:

Td Td Td 125

td = 12,5°С

td = -2,8 °С

Дефицит точки росы (∆ td ) – это разность межд у температ урой воздуха и точкой росы.

∆td = t - td (2.18)

Дефицит т очки росы показывает, на сколько градусов надо ох ладит ь возд ух, чтобы содержащийся в нем вод яной пар дост иг состояния насыщ ения. С достаточной точностью можно считать, что при ∆td £ 4°С воздух влажный, а при ∆td > 4°С - сухой.