Umidità: significato e tipi
Dopo aver letto questo articolo imparerai il significato e i tipi di umidità.
Significato di umidità:
Umidità è un termine generale che indica la quantità di vapori d'acqua nell'aria. Esiste una stretta relazione tra l'umidità e la temperatura dell'aria. La capacità dell'aria di contenere il vapore acqueo dipende dalla temperatura. La capacità di ritenzione d'acqua dell'aria aumenta all'aumentare della temperatura. Più alta è la temperatura, più alta è la capacità di trattenere l'acqua nell'aria.
All'aumentare della temperatura, la capacità di ritenzione idrica aumenta lentamente a bassa temperatura e in seguito aumenta molto rapidamente a temperature elevate. In qualsiasi momento della giornata, esiste una differenza tra la pressione del vapore di saturazione e la pressione effettiva del vapore. Questo è chiamato deficit di saturazione.
Questo deficit è molto alto durante le giornate asciutte e estive e molto basso durante i giorni piovosi. A causa della temperatura minima durante le ore del mattino, la capacità di ritenzione idrica è molto bassa, quindi l'umidità massima si trova al mattino. D'altra parte, la temperatura dell'aria è massima nel pomeriggio, quindi, bassa umidità si trova nel pomeriggio.
Quando i vapori d'acqua entrano nell'aria, l'aria diventa calda, umida e leggera. Sappiamo che il peso molecolare dei vapori d'acqua è inferiore rispetto all'aria secca. I vapori d'acqua trasportano calore sensibile, quindi, all'aumentare della quantità di vapori d'acqua, aumenta anche il calore sensibile dell'aria.
Di conseguenza, l'aria diventa calda, umida e leggera. L'aria più leggera è più vivace e acquisisce la capacità di muoversi verso l'alto. Se le correnti di convezione sono forti, il movimento verso l'alto dell'aria umida diventa molto veloce.
Tipi di umidità:
(i) Umidità relativa,
(ii) Umidità specifica,
(iii) Rapporto di miscelazione e
(iv) Umidità assoluta.
io. Umidità relativa:
La misura dell'umidità viene generalmente definita umidità relativa. Il rapporto di miscelazione di saturazione viene utilizzato per determinare l'umidità relativa. È definito come la quantità di vapori d'acqua in grammi disponibili in un chilogrammo di aria secca. Una delle misure più importanti dell'umidità è il punto di rugiada.
Temperatura del punto di rugiada:
La temperatura alla quale l'aria deve essere raffreddata per raggiungere la saturazione si chiama punto di rugiada.
Temperatura del punto di gelo:
Quando il punto di rugiada è inferiore a 0 ° C, i vapori d'acqua cambiano direttamente dallo stato gassoso a quello solido portando alla formazione di brina macinata. Quindi la temperatura del punto di gelo è la temperatura alla quale si verifica il gelo. In realtà, il gelo è la deposizione di cristalli di ghiaccio su una superficie di terreno più fredda o superficie erbosa per diffusione o processo di sublimazione. Ciò si verifica quando il punto di rugiada e la temperatura dell'aria scendono al di sotto del livello di congelamento.
Temperatura della bagnatura:
La temperatura a bulbo umido dell'aria umida alla pressione "p", la temperatura "T" e il rapporto di miscelazione "r" è la temperatura alla quale l'aria raggiunge la saturazione quando l'acqua viene introdotta attraverso piccole quantità alla temperatura corrente ed evaporata nell'aria da adiabatico processo a pressione costante fino al raggiungimento della saturazione.
Condensazione:
Quando l'aria diventa satura, la capacità di ritenzione idrica diventa trascurabile. Quando la temperatura diminuisce, il vapore acqueo dell'aria satura si trasforma in acqua liquida. Questa temperatura è nota come punto di rugiada. Il processo è chiamato condensazione. Quindi la condensazione è definita come il processo in cui i vapori d'acqua cambiano dallo stato gassoso allo stato liquido quando il punto di rugiada rimane sopra 0 ° C.
sublimazione:
È definito come il processo in cui i vapori d'acqua cambiano direttamente dallo stato gassoso allo stato solido quando il punto di rugiada scende al di sotto di 0 ° C. ad es. gelo
La temperatura del punto di rugiada si basa sulla quantità di vapore acqueo presente nell'aria. Quindi, mentre il punto di rugiada è dato in termini di temperatura, è in realtà una misura di umidità.
Possiamo usare la tabella per spiegare una delle misure più importanti di umidità, il punto di rugiada. Supponiamo che alle 3 del pomeriggio in un giorno particolare, la temperatura sia di 32 ° C. L'aria ha 10, 83 g di vapori d'acqua per kg di aria secca. Il grafico mostra che a 5 ° C l'aria è satura, se ha 10, 83 g di vapori d'acqua per chilogrammo.
Se l'aria diventa fotocopiatrice, il vapore acqueo inizierà a condensare in acqua liquida. La rugiada si formerà sull'erba. Indica che se l'aria viene raffreddata al di sotto di 5 ° C, sarà saturata e si formerà la rugiada. In altre parole, 5 ° C è il punto di rugiada.
L'umidità relativa dipende non solo dalla quantità di vapore acqueo nell'aria ma anche dalla temperatura dell'aria. La seguente tabella indica l'umidità relativa a diverse temperature.
L'umidità relativa (RH) è sempre espressa in percentuale. Supponiamo che una massa d'aria di 1 kg contenga 9 g di vapori d'acqua ad una data temperatura e pressione costante. Ma 1 kg di una massa d'aria ha la capacità di contenere 12 g di vapori d'acqua alla stessa temperatura e pressione.
. . . RH = 9/12 x 100 = 75%
L'umidità relativa può anche essere definita come il rapporto tra la pressione effettiva del vapore e quella richiesta per la saturazione alla stessa temperatura.
L'umidità relativa tende ad essere più alta durante l'inverno sulla terra, tranne durante il periodo dei monsoni. L'umidità relativa è più alta negli oceani durante la stagione estiva.
ii. Umidità specifica:
È il rapporto tra la massa di vapori d'acqua effettivamente presenti nell'aria e una massa unitaria di aria compreso il vapore acqueo (aria secca + umidità). È espresso in grammi di vapore acqueo per kg di massa d'aria umida. La quantità di vapore acqueo che l'aria può contenere dipende dalla temperatura. Umidità specifica a 20 ° C è 15 g per kg. A 30 ° C, è di 26 g per kg e a -10 ° C, è di 2 g per kg.
Supponiamo che 1 kg di aria contenga 12 grammi di vapori d'acqua, quindi l'umidità specifica dell'aria è di 12 g per kg.
L'umidità specifica è una costante proprietà dell'aria, pertanto viene frequentemente utilizzata in meteorologia. Il valore dell'umidità specifica cambia solo se la quantità di vapori d'acqua subisce qualche cambiamento. Ma non è influenzato dai cambiamenti di pressione o temperatura dell'aria. È direttamente proporzionale alla pressione del vapore dell'aria e inversamente proporzionale alla pressione atmosferica.
L'umidità specifica è al di sopra dell'equatore e al di sopra dei poli. In una particolare regione, l'umidità specifica è più alta in estate che in inverno, ma è più alta sopra gli oceani che sulla terra. L'umidità specifica dell'aria secca sulle regioni artiche in inverno può arrivare a 0, 2 g / kg.
Importanza dell'umidità:
Esiste una stretta relazione tra umidità e temperatura. Condizioni di bassa umidità e alta temperatura accelerano il fabbisogno idrico delle piante coltivate. In queste condizioni, l'evaporazione aumenta. Se non è disponibile acqua sufficiente per la normale crescita delle piante coltivate, l'acqua viene integrata fornendo un'ulteriore irrigazione.
Ma in condizioni di pioggia, le piante coltivate soffrono a causa dello stress idrico generato da bassa umidità e condizioni di alta temperatura. Se lo stress dell'umidità si verifica nella fase riproduttiva, la resa in granella della coltura pluviale si riduce drasticamente.
Allo stesso modo, l'umidità e la temperatura svolgono un ruolo importante nella diffusione di insetti, parassiti e malattie. L'alta umidità e le condizioni di alta temperatura rendono l'aria umida, che è la più favorevole per l'incidenza delle malattie delle piante.
L'alta umidità può verificarsi durante la stagione delle piogge a causa dell'enorme quantità di vapori d'acqua e anche durante la stagione invernale quando la temperatura è bassa rispetto alla stagione dei monsoni. Pertanto, l'intensità di insetti, parassiti e malattie è più durante la stagione dei monsoni rispetto alla stagione invernale.
iii. Rapporto di miscelazione:
È definito come il rapporto tra la massa di vapori d'acqua per unità di massa di aria secca. È anche definito come il rapporto tra la densità dei vapori d'acqua e la densità dell'aria secca. Varia da 1 g per kg nella zona artica a 40 g per kg nella zona equatoriale umida.
iv. Umidità assoluta:
È definito come il peso dei vapori d'acqua in un dato volume d'aria. Si esprime come grammi di vapori d'acqua per metro cubo d'aria (gm -3 ). L'umidità assoluta è raramente usata perché varia con l'espansione e la contrazione dell'aria. Varia con la temperatura, anche se la quantità di vapori d'acqua rimane costante.
Cosa indica il punto di rugiada?
Quando il vapore acqueo si trasforma in liquido o direttamente nel ghiaccio, rilascia calore latente nell'aria e riscalda leggermente l'aria. Durante la notte, l'aria si raffredda e si satura. La temperatura alla quale l'aria deve essere raffreddata per raggiungere la saturazione, si chiama punto di rugiada.
Pertanto, mentre l'aria si raffredda fino al suo punto di rugiada, la condensa inizia a rilasciare il calore latente di condensa. Questo calore latente rallenta la diminuzione della temperatura. Di conseguenza, non è probabile che l'aria diventi più fredda del suo punto di rugiada iniziale in qualsiasi momento durante la notte.
Durante la stagione invernale, se la temperatura dell'aria e il punto di rugiada sono più vicini nel tardo pomeriggio quando l'aria diventa più fredda, è probabile che si verifichi la nebbia durante la notte. È stato riscontrato che se la differenza tra la temperatura dell'aria e il punto di rugiada è inferiore a 5 ° C, è probabile che si verifichi la nebbia.
