ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ - ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ 4. ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ

Transcript

1 ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑ - ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑ 4. ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ

2 - Για τον προσδιορισμό της υγρασίας του αέρα εφαρμόζονται διάφορες μέθοδοι: 1. Θερμοδυναμική 2. Υδροσκοπική 3. Απορρόφησης των υδρατμών 4. Συμπύκνωσης των υδρατμών

3 Θερμοδυναμική μέθοδος - Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιεί ως όργανο τα ψυχρόμετρα Ψυχρόμετρο του August - Αποτελείται από δύο όμοια υδραργυρικά θερμόμετρα, τα οποία τοποθετούνται κατακόρυφα και παράλληλα μεταξύ τους και σε απόσταση 5 cm περίπου, στηριζόμενα σε μεταλλικό ή ξύλινο στήριγμα - Το δοχείο του ενός θερμομέτρου είναι ξηρό και καθαρό και μας δίνει τη θερμοκρασία του αέρα, ενώ το δοχείο του άλλου θερμομέτρου περιβάλλεται από ύφασμα που διατηρείται συνέχεια υγρό με απεσταγμένο νερό. Αυτό γίνεται με τη βοήθεια βαμβακερού νήματος, του οποίου το ένα άκρο περιβάλλει το δοχείο υδραργύρου και το άλλο είναι βαπτισμένο σε δοχείο που περιέχει απεσταγμένο νερό. πριν από κάθε παρατήρηση πρέπει να βλέπουμε αν το ύφασμα του δοχείου είναι υγρό - Το υγρό θερμόμετρο θα δείχνει θερμοκρασία μικρότερη από τη θερμοκρασία του ξηρού, εφόσον ο αέρας δεν είναι κορεσμένος με υδρατμούς, λόγω της εξάτμισης η οποία γίνεται στο δοχείο του υγρού θερμομέτρου

4 - Υπολογισμός της υγρασίας του αέρα με τη θερμοδυναμική μέθοδο Τύποι - μερική τάση των υδρατμών f=f-a*p*(t1-t2) F = η μέγιστη τάση των υδρατμών στη θερμοκρασία t2 του υγρού θερμομέτρου t1 = η θερμοκρασία του ξηρού θερμομέτρου a = συντελεστής, Τ>0, a=ο,00079, Τ<0, a=0,00069 p = ατμοσφαιρική πίεση - απόλυτη υγρασία β=1,0599*f/(1+0,00367*t1) - σχετική υγρασία h=(f/f)*100 F(t1)

5 - Υπολογισμός της υγρασίας του αέρα με τη θερμοδυναμική μέθοδο Παράδειγμα t1=20 o C, t2=15 o C, p=850 mb, a=0,00079 F(t2)=17,042 (από πίνακα) f=(17,042-(0,00079*850*5)=13,684 mb β=(1,0599*13,684)/(1+(0,00367*20)=13,551 mb β=13,551*0,75=10,133 mm Hg F(t1=20 o C)=23,371 (από πίνακα) h=(13,684/23,371)*100= 58,55% ***από πίνακα, t1-t2=5 o C, h=56%

6 Θερμοδυναμική μέθοδος Αναρροφητικό ψυχρόμετρο του Assman - Αποτελείται από δύο απλά υδραργυρικά θερμόμετρα, τα οποία βρίσκονται σε μεταλλικούς σωλήνες για να προστατεύονται από την ηλιακή ακτινοβολία και τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα. Το δοχείο υδραργύρου του ενός περιβάλλεται από ύφασμα. Στο πάνω μέρος υπάρχει ανεμιστήρας που λειτουργεί με κουρδιστό ελατήριο ή ηλεκτρισμό και δημιουργείται ρεύμα αέρα στους σωλήνες που περιέχουν τα θερμόμετρα - Για να πάρουμε ένδειξη, βρέχουμε το ύφασμα του υγρού θερμομέτρου με αποσταγμένο νερό και βάζουμε σε λειτουργία τον ανεμιστήρα που κινείται με σταθερή ταχύτητα. Μετά από δύο περίπου λεπτά παίρνουμε τις ενδείξεις. Στη συνέχεια υπολογίζουμε την απόλυτη και σχετική υγρασία όπως παραπάνω - Το ψυχρόμετρο Assman παρουσιάζει τα ίδια πλεονεκτήματα με το θερμόμετρο Assman. Θεωρείται όργανο μεγάλης ακρίβειας

7 Θερμοδυναμική μέθοδος - Αναρροφητικό ψυχρόμετρο του Assman

8 Υγροσκοπική μέθοδος - Η μέθοδος στηρίζεται στην ιδιότητα που έχουν διάφορες ουσίες ή σώματα, ζωικής ή φυτικής ή συνθετικής προέλευσης(π.χ. τρίχες) να διαστέλλονται όταν υγραίνονται και να συστέλλονται όταν ξηραίνεται ή γενικά να αλλάζουν σχήμα και διαστάσεις ανάλογα με τη σχετική υγρασία του χώρου μέσα στον οποίο βρίσκονται - Τα υγρόμετρα χρησιμοποιούνται ευρύτατα, αν και η ακρίβεια τους δεν είναι μεγάλη, γιατί η διαστολή και συστολή των τριχών δεν είναι ανάλογη προς την υγρομετρική κατάσταση του αέρα που τις περιβάλλει

9 Υγροσκοπική μέθοδος Υγρόμετρο Saussure - Το όργανο αυτό αποτελείται από μία ανθρώπινη τρίχα ή μία δέσμη ανθρώπινων τριχών. Το ένα άκρο στερεώνεται σταθερά. Η τρίχα αφού τυλιχτεί σε μία τροχαλία, η οποία φέρει κάθετα στον άξονα της ένα δείκτη, τεντώνεται με ένα μικρό βάρος, το οποίο όμως δεν μεταβάλλει το μήκος. Ο δείκτης κινείται μπροστά από μία κλίμακα, η οποία δεν είναι ισοδιάστατη γιατί ο συντελεστής επιμήκυνσης των τριχών δεν είναι ανάλογος με την σχετική υγρασία. Επιπλέον η ελαστικότητα των τριχών μεταβάλλεται όσο παλιώνει το όργανο. Γι αυτό το υγρόμετρο τριχός παρουσιάζει σφάλματα και πρέπει να ελέγχεται και να ρυθμίζεται συχνά με βάση τα ψυχρόμετρα ακριβείας. Ένας πρόχειρος τρόπος ελέγχου, είναι να βρέχουμε την τρίχα ή τη δέσμη τριχών, οπότε αν το υγρόμετρο λειτουργεί καλά, ο δείκτης πρέπει να φθάσει τουλάχιστον στην υποδιαίρεση 95.

10 Υγροσκοπική μέθοδος Υγρογράφος - Για τη συνεχή καταγραφή της σχετικής υγρασίας χρησιμοποιείται ο υγρογράφος. Το ευαίσθητο μέρος του οργάνου αυτού είναι μία δέσμη τριχών, οι αυξομειώσεις του μήκους αυτών, λόγω μεταβολής της υγρομετρικής κατάστασης των, προκαλούν τη μετακίνηση σε στέλεχος σε αυτογραφικό κύλινδρο ημερήσιο ή εβδομαδιαίο - Η χάρτινη ταινία, η οποία περιβάλλει τον κύλινδρο, φέρει οριζόντιες γραμμές που αντιστοιχούν στους διάφορους βαθμούς της υγρομετρικής κλίμακας και κυκλικά τόξα που αντιστοιχούν στις υποδιαιρέσεις του χρόνου - Ο υγρογράφος, όπως και το υγρόμετρο, τοποθετείται μέσα στον μετεωρολογικό κλωβό