Относительная влажность: что это, как рассчитать и как пользоваться таблицами

Воздух иногда кажется влажным, даже когда нет дождя? Это проявление относительной влажности — показателя содержания влаги в воздухе по отношению к максимально возможному при данной температуре. Это не просто метеорологический показатель; она влияет на все – от вашего комфорта до состояния сада.

В этом руководстве будет объяснено, что такое относительная влажность на самом деле, как ее рассчитать (это вполне возможно!) и как определять ее значения с помощью удобных таблиц. Кроме того, будет показано, как собрать простой прибор, называемый психрометром-пращей, для самостоятельного измерения влажности. Рассмотрим научные основы этого явления, из-за которого воздух кажется липким.

Что такое относительная влажность?

Влажность — это содержание водяного пара в воздухе. Но не вся влажность одинакова.

• Абсолютная влажность – это общее количество водяного пара, присутствующего в воздухе, независимо от температуры.
• Относительная влажность показывает, насколько воздух насыщен влагой по сравнению с максимальным количеством, которое он мог бы удерживать при данной температуре.

Важный нюанс: теплый воздух способен удерживать больше влаги, чем холодный. Это означает, что одно и то же количество водяного пара ощущается по-разному в зависимости от температуры воздуха.

Представьте воздух в виде губки:

Если губка (воздух) заполнена водой наполовину, это соответствует примерно 50% относительной влажности.

Если она полностью пропитана — 100% относительной влажности — воздух больше не может удерживать влагу. В таких условиях могут образовываться роса, туман или дождь.

Таким образом, когда в вашем погодном приложении указана влажность 80%, это означает, что воздух содержит много влаги, поэтому он ощущается липким и дискомфортным.

Как измеряется влажность?

Ощущение липкости — это одно, но как получить точное значение влажности? Здесь на помощь приходит психрометр-праща — простой ручной прибор, использующий два термометра для определения относительной влажности на основе количества воды, испаряющейся в воздух.

Принцип работы

• Один термометр измеряет температуру сухого термометра — обычную температуру воздуха.
• Другой измеряет температуру влажного термометра — он обернут влажной тканью.

Когда психрометр вращается в воздухе, вода испаряется с влажной ткани. Испарение охлаждает влажный термометр.

• Чем суше воздух, тем сильнее происходит испарение, и тем больше охлаждается влажный термометр.
• Чем влажнее воздух, тем меньше испарения, и тем ближе температура влажного термометра к температуре сухого термометра.

Сравнивая эти две температуры, можно рассчитать относительную влажность с помощью таблицы или калькулятора.

Таблица относительной влажности

Ниже приведена таблица для определения относительной влажности.

1. Найдите разницу между двумя температурами.
2. Определите точку пересечения этих значений в таблице ниже.

Как собрать собственный психрометр-пращу

Вам не понадобятся сложные инструменты! Вот что потребуется и как это собрать:

• Два одинаковых спиртовых термометра (лучше с двойной шкалой: °C и °F)
• Небольшой кусочек хлопковой марли или ткани
• Прочный прозрачный скотч
• Прочная нить или веревка (примерно 45–60 см) или ручка
• Прочный картон (например, от коробки)
• Ножницы или дырокол
• Вода

Как изготовить:

1. Вырежьте картон по размеру, показанному на фотографии. Картон должен быть очень прочным; при необходимости склейте два куска обратными сторонами для большей жесткости.
2. Проделайте отверстие в верхней части картона (оставив около 3-4 см от края). Проденьте нить в отверстие и закрепите петлей с помощью прямого узла. Проверьте прочность, слегка потянув за нить.
3. Прикрепите два термометра параллельно друг другу к картону по длине так, чтобы их колбы выступали за нижний край. Убедитесь, что шкалы направлены наружу, чтобы их было легко считывать. Закрепите термометры скотчем сверху и снизу, чтобы они держались надежно.
4. Плотно оберните тканью или марлей колбу (нижнюю часть) одного из термометров и закрепите резинкой и скотчем. Это будет ваш влажный термометр.

Как использовать:

1. Смочите ткань, окунув обернутую колбу в воду (не замачивайте сами термометры).
2. Вращайте психрометр в воздухе в течение 2–3 минут или до тех пор, пока показания влажного термометра не перестанут падать. (Для измерения относительной влажности воздух должен двигаться мимо влажного термометра, чтобы вызвать испарение. Можно также использовать небольшой вентилятор для обдува термометров.)
3. Немедленно считайте показания с обоих термометров:
   • Сухой термометр = температура воздуха (она должна оставаться постоянной)
   • Влажный термометр = охлажден за счет испарения
4. Рассчитайте разницу (температура сухого – температура влажного термометра).
5. Определите относительную влажность: Используйте психрометрическую таблицу/диаграмму выше или онлайн-калькулятор.
6. Проведите несколько измерений и усредните разницу показаний сухого и влажного термометров для повышения точности!

Почему это работает

Испарение охлаждает влажный термометр — чем суше воздух, тем сильнее испарение и тем больше падение температуры. Влажный воздух замедляет испарение, поэтому температура влажного термометра остается ближе к температуре сухого термометра.

Почувствуйте связь с окружающей погодой!

Создание и использование собственного психрометра-пращи — это увлекательный способ получить практическое понимание влажности. Попробуйте это в летний день, и вам больше никогда не придется гадать, насколько душно.

Это увлекательный и практичный способ почувствовать связь с окружающей погодой!