4.2. Процессы, приводящие к насыщению воздуха водяным паром

Степень насыщения воздуха водяным паром зависит от следующих факторов.

Температура воздуха. Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара необходимо для его насыщения. Поэтому понижение температуры воздуха является основным процессом, приводящим к насыщению воздуха водяным паром.

Агрегатное состояние испаряющей поверхности. При одной и той же температуре количество насыщающего пара больше над водной поверхностью и меньше надо льдом.

Кривизна испаряющей поверхности. При одной и той же температуре количество насыщающего пара над выпуклой поверхностью больше, чем над ровной поверхностью.

Все эти факторы играют важную роль в процессе образования и рассеивания туманов и облаков.

4.3. Психрометрический метод измерения влажности воздуха

Основным методом измерения влажности воздуха, принятым на сети метеорологических станций, является психрометрический метод. Определение влажности воздуха этим методом осуществляется по показаниям психрометра  прибора, состоящего из двух термометров: сухого и смоченного. Приемная часть (резервуар) смоченного термометра обертывается батистом, находящимся в увлажненном состоянии. Поэтому с поверхности резервуара смоченного термометра происходит испарение, на которое затрачивается тепло. Сухой термометр показывает температуру воздуха в данный момент. Смоченный термометр показывает свою собственную температуру, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности резервуара. Чем больше дефицит влажности, тем интенсивнее будет происходить испарение и, следовательно, тем ниже будут показания смоченного термометра. Характеристики влажности воздуха определяются по показаниям сухого и смоченного термометров по специальным психрометрическим таблицам.

Для измерения влажности воздуха используется два типа психрометров: станционный и аспирационный.

4.3.1. Станционный психрометр

Станционный психрометр (рис.4.1) состоит из двух психрометрических термометров, установленных вертикально в психрометрической будке. Шарик правого термометра плотно обвязан кусочком батиста, конец которого погружен в стеклянный стаканчик с дистиллированной водой. Стаканчик устанавливается в кольце держателя таким образом, чтобы закрывающая его крышка находилась на 23 см ниже резервуара термометра. За 1015 мин. до снятия отсчетов проводится дополнительное смачивание путем погружения резервуара термометра в стаканчик. Для определения влажности отсчитывают показания сухого и смоченного термометров, по которым в психрометрических таблицах находят упругость водяного пара, дефицит влажности, относительную влажность и точку росы. При понижении температуры ниже 0°C стаканчик с водой убирают из будки. За 30 минут до отсчета резервуар смоченного термотермометра погружается в воду и выдерживается в ней до тех пор (несколько минут), пока его показания не станут выше 0°C и все частички льда на батисте растают.

П оэтому при вычислении влажности необходимо брать психрометрические таблицы, рассчитанные для воды или льда. Определение влажности по станционному психрометру проводится до температуры воздуха 10°С. При более низкой температуре определение характеристик влажности проводится по данным сухого термометра и гигрометра (“Психрометрические таблицы”  табл.1). В психрометрических таблицах (табл.2) приводятся готовые значения t, e, f, d для различных значений температуры по сухому (t) и смоченному (t) термометрах при атмосферном давлении 1000гПа. Если давление больше или меньше 1000гПа, к характеристикам влажности вводятся поправки. Поправку к упругости водяного пара находят в таблице3 психрометрических таблиц по величине атмосферного давления и разности показаний сухого и смоченного термометров. При давлении меньше 1000гПа, эта поправка положительная, если давление больше 1000 гПа, ее вводят со знаком минус.