Luftfeuchtigkeit: Bedeutung und Typen
Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, lernen Sie die Bedeutung und Arten der Feuchtigkeit kennen.
Bedeutung der Luftfeuchtigkeit:
Feuchtigkeit ist ein allgemeiner Begriff, der die Menge an Wasserdämpfen in der Luft angibt. Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur. Die Kapazität der Luft, Wasserdampf aufzunehmen, hängt von der Temperatur ab. Die Wasserhaltekapazität von Luft nimmt mit steigender Temperatur zu. Je höher die Temperatur, desto höher ist die Wasserhaltekapazität der Luft.
Mit steigender Temperatur steigt die Wasserhaltekapazität bei niedriger Temperatur langsam an und später bei hoher Temperatur sehr schnell. Zu jeder Tageszeit besteht ein Unterschied zwischen dem Sättigungsdampfdruck und dem tatsächlichen Dampfdruck. Dies wird als Sättigungsdefizit bezeichnet.
Dieses Defizit ist an trockenen Sommertagen sehr hoch und an Regentagen sehr niedrig. Aufgrund der minimalen Temperatur während der Morgenstunden ist die Wasserhaltekapazität sehr niedrig, daher wird am Morgen eine maximale Luftfeuchtigkeit festgestellt. Auf der anderen Seite ist die Lufttemperatur am Nachmittag maximal, daher ist die Luftfeuchtigkeit am Nachmittag niedrig.
Wenn die Wasserdämpfe in die Luft gelangen, wird die Luft warm, feucht und leichter. Wir wissen, dass das Molekulargewicht der Wasserdämpfe im Vergleich zu trockener Luft geringer ist. Wasserdämpfe transportieren empfindliche Wärme, daher steigt mit zunehmender Wasserdampfmenge auch die fühlbare Wärme der Luft.
Dadurch wird Luft warm, feucht und leichter. Die leichtere Luft ist schwimmender und hat die Fähigkeit, sich nach oben zu bewegen. Wenn die Konvektionsströme stark sind, wird die Aufwärtsbewegung feuchter Luft sehr schnell.
Arten der Luftfeuchtigkeit:
(i) relative Luftfeuchtigkeit
(ii) spezifische Luftfeuchtigkeit
(iii) Mischungsverhältnis und
(iv) absolute Luftfeuchtigkeit
ich. Relative Luftfeuchtigkeit:
Das Maß der Luftfeuchtigkeit wird im Allgemeinen als relative Luftfeuchtigkeit bezeichnet. Das Sättigungsmischungsverhältnis wird zur Bestimmung der relativen Luftfeuchtigkeit verwendet. Sie ist definiert als die Menge an Wasserdampf in Gramm, die in einem Kilogramm trockener Luft verfügbar ist. Eine der wichtigsten Feuchtigkeitsmessungen ist der Taupunkt.
Taupunkttemperatur:
Die Temperatur, auf die Luft gekühlt werden muss, um die Sättigung zu erreichen, wird als Taupunkt bezeichnet.
Frostpunkttemperatur:
Wenn der Taupunkt unter 0 ° C liegt, wechseln die Wasserdämpfe direkt vom gasförmigen in den festen Zustand, was zur Bildung von Bodenfrost führt. Die Frostpunkttemperatur ist also die Temperatur, bei der Frost auftritt. Tatsächlich ist Frost die Ablagerung von Eiskristallen auf einer kühleren Bodenoberfläche oder Grasoberfläche durch Diffusions- oder Sublimationsprozess. Dies tritt auf, wenn der Taupunkt und die Lufttemperatur unter den Gefrierpunkt fallen.
Feuchtkugeltemperatur:
Die Feuchtkugeltemperatur der feuchten Luft bei dem Druck "p", der Temperatur "T" und dem Mischungsverhältnis "r" ist die Temperatur, bei der die Luft eine Sättigung erreicht, wenn Wasser mit geringen Mengen bei der aktuellen Temperatur eingeführt und durch die Adiabate in die Luft verdampft wird Prozess bei konstantem Druck bis zur Sättigung.
Kondensation:
Wenn die Luft gesättigt ist, wird die Wasserhaltekapazität vernachlässigbar. Wenn die Temperatur abnimmt, ändert sich der Wasserdampf der gesättigten Luft in flüssiges Wasser. Diese Temperatur wird als Taupunkt bezeichnet. Der Vorgang wird als Kondensation bezeichnet. Kondensation ist also definiert als der Prozess, bei dem Wasserdämpfe vom gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand übergehen, wenn der Taupunkt über 0 ° C bleibt.
Sublimation:
Es ist definiert als der Prozess, bei dem Wasserdämpfe direkt vom gasförmigen Zustand in den festen Zustand übergehen, wenn der Taupunkt unter 0 ° C fällt. zB Frost.
Die Taupunkttemperatur hängt davon ab, wie viel Wasserdampf sich in der Luft befindet. Während der Taupunkt in Bezug auf die Temperatur angegeben wird, ist dies tatsächlich ein Maß für die Luftfeuchtigkeit.
Anhand der Tabelle können wir eine der wichtigsten Feuchtigkeitsmessungen, den Taupunkt, erläutern. Angenommen, um 15 Uhr an einem bestimmten Tag beträgt die Temperatur 32 ° C. Die Luft enthält 10, 83 g Wasserdampf pro Kilogramm trockener Luft. Die Grafik zeigt, dass die Luft bei 5 ° C gesättigt ist, wenn 10, 83 g Wasserdampf pro Kilogramm vorhanden sind.
Wenn Luft zu einem Kopierer wird, kondensiert der Wasserdampf zu flüssigem Wasser. Auf dem Gras bildet sich Tau. Wenn Luft unter 5 ° C gekühlt wird, ist sie gesättigt und es bildet sich Tau. Mit anderen Worten ist 5 ° C der Taupunkt.
Die relative Luftfeuchtigkeit hängt nicht nur davon ab, wie viel Wasserdampf sich in der Luft befindet, sondern auch von der Lufttemperatur. Die folgende Tabelle zeigt die relative Luftfeuchtigkeit bei verschiedenen Temperaturen.
Die relative Luftfeuchtigkeit (RH) wird immer in Prozent ausgedrückt. Angenommen, eine Luftmasse von 1 kg enthält 9 g Wasserdampf bei einer gegebenen Temperatur und konstantem Druck. 1 kg Luftmasse hat jedoch die Kapazität, 12 g Wasserdämpfe bei gleicher Temperatur und gleichem Druck aufzunehmen.
. . . RH = 9/12 x 100 = 75%
Die relative Luftfeuchtigkeit kann auch als Verhältnis des tatsächlichen Dampfdrucks zu dem für die Sättigung bei derselben Temperatur erforderlichen Wert definiert werden.
Die relative Luftfeuchtigkeit ist im Winter über Land tendenziell höher, außer während der Monsunzeit. Die relative Luftfeuchtigkeit ist während der Sommersaison über den Ozeanen höher.
ii. Spezifische Luftfeuchtigkeit:
Es ist das Verhältnis der Masse der tatsächlich in der Luft vorhandenen Wasserdämpfe zu einer Einheitsmasse Luft einschließlich des Wasserdampfs (trockene Luft + Feuchtigkeit). Sie wird ausgedrückt in Gramm Wasserdampf pro kg feuchter Luftmasse. Die Menge an Wasserdampf, die Luft aufnehmen kann, hängt von der Temperatur ab. Die spezifische Luftfeuchtigkeit bei 20 ° C beträgt 15 g pro kg. Bei 30 ° C sind es 26 g pro kg und bei -10 ° C 2 g pro kg.
Angenommen, 1 kg Luft enthält 12 g Wasserdämpfe, dann beträgt die spezifische Luftfeuchtigkeit 12 g pro kg.
Die spezifische Luftfeuchtigkeit ist eine konstante Eigenschaft der Luft und wird daher häufig in der Meteorologie verwendet. Der Wert der spezifischen Luftfeuchtigkeit ändert sich nur, wenn sich die Wasserdampfmenge ändert. Sie wird jedoch nicht durch Druck- oder Lufttemperaturänderungen beeinflusst. Es ist direkt proportional zum Dampfdruck der Luft und umgekehrt proportional zum Atmosphärendruck.
Die spezifische Luftfeuchtigkeit ist am Äquator maximal und am Minimum. In einer bestimmten Region ist die spezifische Luftfeuchtigkeit im Sommer höher als im Winter, aber sie ist über den Ozeanen höher als über dem Land. Die spezifische Luftfeuchtigkeit trockener Luft in arktischen Regionen kann im Winter bis zu 0, 2 g pro kg betragen.
Bedeutung der Luftfeuchtigkeit
Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Niedrige Luftfeuchtigkeit und hohe Temperaturbedingungen beschleunigen den Wasserbedarf der Kulturpflanzen. Unter diesen Bedingungen nimmt die Verdampfung zu. Wenn nicht genügend Wasser für das normale Wachstum von Kulturpflanzen zur Verfügung steht, wird das Wasser durch zusätzliche Bewässerung ergänzt.
Unter Regenbedingungen leiden die Kulturpflanzen jedoch unter Wasserstress, der durch niedrige Luftfeuchtigkeit und hohe Temperaturbedingungen verursacht wird. Befindet sich der Feuchtigkeitsstress in der Fortpflanzungsphase, verringert sich die Kornausbeute der regenbefallenen Ernte drastisch.
Ebenso spielen Feuchtigkeit und Temperatur eine wichtige Rolle bei der Verbreitung von Insekten, Schädlingen und Krankheiten. Hohe Luftfeuchtigkeit und hohe Temperaturbedingungen machen die Luft feucht, was für das Auftreten von Pflanzenkrankheiten am günstigsten ist.
Hohe Luftfeuchtigkeit kann während der Regenzeit aufgrund der enormen Menge an Wasserdämpfen auftreten, und auch im Winter, wenn die Temperaturen im Vergleich zur Monsunzeit niedrig sind. Daher ist die Intensität von Insekten, Schädlingen und Krankheiten während der Monsunzeit im Vergleich zur Wintersaison höher.
iii. Mischverhältnis:
Es ist definiert als das Verhältnis der Masse der Wasserdämpfe pro Masseneinheit trockener Luft. Es ist auch definiert als das Verhältnis der Dichte der Wasserdämpfe zur Dichte der trockenen Luft. Sie variiert von 1 g pro kg in der arktischen Zone bis zu 40 g pro kg in der feuchten Äquatorzone.
iv. Absolute Feuchtigkeit:
Sie ist definiert als das Gewicht von Wasserdämpfen in einem bestimmten Luftvolumen. Es wird ausgedrückt in Gramm Wasserdampf pro Kubikmeter Luft (gm -3 ). Absolute Luftfeuchtigkeit wird selten verwendet, da sie mit der Ausdehnung und Kontraktion der Luft variiert. Sie variiert mit der Temperatur, obwohl die Wasserdampfmenge konstant bleibt.
Was zeigt der Taupunkt an?
Wenn Wasserdampf in Flüssigkeit oder direkt in Eis übergeht, gibt er latente Wärme an die Luft ab und erwärmt die Luft leicht. In der Nacht kühlt sich die Luft ab und wird gesättigt. Die Temperatur, bei der Luft gekühlt werden muss, um die Sättigung zu erreichen, wird als Taupunkt bezeichnet.
Wenn sich die Luft auf ihren Taupunkt abkühlt, setzt die Kondensation latente Kondensationswärme frei. Diese latente Wärme verlangsamt den Temperaturabfall. Daher ist es wahrscheinlich, dass die Luft zu keinem Zeitpunkt der Nacht kälter als der anfängliche Taupunkt wird.
Wenn während der Wintersaison die Lufttemperatur und der Taupunkt am späten Nachmittag, wenn die Luft kühler wird, näher zusammen liegen, tritt in der Nacht wahrscheinlich Nebel auf. Es wurde herausgefunden, dass, wenn der Unterschied zwischen der Lufttemperatur und dem Taupunkt weniger als 5 ° C beträgt, der Nebel wahrscheinlich auftritt.
