Водяна пара та вологість повітря. Випаровування — процес переходу речовини з рідкого або твердого стану в газоподібний. Унаслідок цього утворюється водяна пара. Кількість водяної нари в повітрі називають вологістю повітря.

Уміст водяної пари в повітрі залежить від його температури. Чим вища температура, тим вища вологість. Наприклад, при температурі -20 °С в 1 м3 повітря може міститися не більше як 1 г води, при 0 °С — не більше як 5 г, при температурі +30 °С — до 30 г.

Водяна пара розподілена в атмосфері нерівномірно. Велика частина водяної пари атмосфери знаходиться в її нижньому шарі — тропосфері. З висотою вміст водяної пари зменшується: на висоті 1,5-2 км у два рази. Біля поверхні Землі найбільш вологе повітря зосереджене в районі екватора.

Повітря в полярних районах найбільш сухе, там кількість водяної пари в 13 разів менша, ніж біля екватора.

Абсолютна та відносна вологість повітря. Для кількісної оцінки вмісту водяної пари в повітрі використовують два показники — абсолютну та відносну вологість. Абсолютна вологість — це кількість водяної пари (у грамах), що міститься в 1 м3 повітря.

Мал. 84. Гігрометр

Якщо при температурі +30 °С в 1 м3 повітря міститься 30 г води, тобто повітря вмістило максимальну її кількість, таке повітря називають насиченим, якщо менше, ніж 30 г, — ненасиченим.

Відносна вологість — це відношення (у відсотках) кількості водяної пари, що міститься в повітрі, до тієї її кількості, що може міститися в ньому за певної температури.

Якби в 1 м3 повітря при температурі +30 °С містилося не 30 г пари, а рівно половина — 15 г, то відносна вологість повітря становила б 50 %. Відносна вологість 100 % означає, що повітря насичене.

Відносна вологість — важливий показник для прогнозування погоди. Чим вона вища, тим більша ймовірність випадання опадів. Відносну вологість повітря вимірюють гігрометром (мал. 84).

Температура, при якій водяна пара максимально насичує повітря, називається точкою роси. Відповідно, чим вища температура, тим точка роси вища. При цій температурі водяна пара починає конденсуватися.

Конденсація — перехід водяної пари з газоподібного стану в рідкий (мал. 85). Миттєву конденсацію водяної пари можна бачити під час кипіння води в чайнику. Власне водяна пара — це невеличкий прозорий проміжок над носиком чайника, а видимі «хмаринки» — це конденсовані краплинки води. Конденсацію можна спостерігати також, подихавши на холодну поверхню віконного скла або на інший охолоджений гладенький предмет.

При надмірній вологості повітря в людини погіршується самопочуття, ускладнюється дихання, виникає запаморочення. Коли говорять про задушливе повітря в приміщенні або транспорті, ідеться про високу відносну вологість.

У тропічних пустелях, а також у полярних широтах, де відносна вологість повітря дуже низька, людина може втрачати велику кількість вологи власного тіла через надмірне висихання шкіри й дихальних шляхів, що є небезпечним для здоров’я.

Для регулювання вологості повітря в приміщеннях використовують побутові кондиціонери, які регулюють температуру та вологість повітря, створюючи максимально комфортні умови для людини.

Мал. 85. Конденсація водяної пари

Туман. Туман — це атмосферне явище, викликане скупченням крапель води в повітрі біля поверхні Землі. Туман може утворюватися вночі, коли температура приземного шару повітря знижується до точки роси внаслідок охолодження підстилаючої поверхні. Туман — небезпечне атмосферне явище, бо видимість у ньому суттєво знижується.

Практична робота 5 (продовження)

Розв’язування задач на зміну температури повітря й атмосферного тиску з висотою, вологості

1. На якій висоті почнуть утворюватися хмари при висхідних потоках повітря, температура якого біля поверхні Землі дорівнює +20 °С, а вологість — 9 г/м3?

Відома залежність умісту водяної вари в насиченому повітрі може бути виражена таблицею.

2. Скільки водяної пари міститься в 1 м3 повітря при температурі +10 °С, якщо його відносна вологість: а) 100 %; б) 50 %; я) 10 %.

ПОВТОРИМО ГОЛОВНЕ

• Волога потрапляє я повітря внаслідок випаровування — переходу води з рідкого або твердого стану я газоподібний.
• Уміст водяної пари я повітрі залежить від його температури. Чим вища температура, тим більше вологи має бути я повітрі.
• Розрізняють абсолютну й відносну вологість.
• Унаслідок конденсації водяна пара перетворюється на воду або лід.
• Туман — це атмосферне явище, викликане скупченням крапель води в повітрі біля поверхні Землі.

Ключові терміни і поняття

Випаровування, абсолютна та відносна вологість, точка роси, конденсація, туман.

Запитання та завдання

• 1. Що таке випаровування?
• 2. Від чого залежить кількість водяної пари в повітрі? Де на Землі спостерігається найбільший уміст водяної пари в повітрі?
• 3. Що таке абсолютна вологість повітря? Відносна?
• 4. Яке повітря називають насиченим? Що називають точкою роси?
• 5. Що таке конденсація? Наведіть приклад, де можна спостерігати це явище.
• 6. Чи зміниться абсолютна й відносна вологість 1 м3 повітря, якщо його підняти на кілька сотень метрів над земною поверхнею?

Позначте штрихуванням на контурній карті світу райони з високою вологістю повітря.

Виміряйте відносну вологість повітря в кімнаті, використовуючи гігрометр. З'ясуйте, які є способи регулювання температури та вологості повітря в домашніх умовах, використовуючи різноманітні джерела інформації.

СКАРБНИЧКА ДОСЛІДНИКА

Для визначення вологості на метеорологічних станціях застосовують психрометр, що складається з двох термометрів, які показують різну температуру (мал. 86). За різницею показників термометрів, використовуючи спеціальні таблиці, можна визначити відносну вологість повітря.

Мал. 86. Психрометр