Что характеризует точка росы?

Влажность — не единственная переменная, характеризующая содержание водяного пара в воздухе. Альтернативной мерой этого является точка росы - она ​​указывает температуру, при которой водяной пар в воздухе будет конденсироваться. Пилоты и архитекторы, например, любят использовать точку росы.

Чем теплее воздух, тем больше водяного пара он может удерживать. Потому что теплота газа соответствует движению его атомов или молекул. Чем быстрее движутся мельчайшие компоненты воздуха, тем больше молекул воды может отделиться от поверхности воды и попасть в воздух. Кроме того, молекулы воды, которые уже плавают вокруг, не легко сливаются в капли, когда они быстро движутся. Поэтому более тёплый воздух может содержать больше свободных молекул воды или водяного пара.

Насколько влажный воздух можно выразить по-разному. Наиболее распространённой мерой является относительная влажность. Он сравнивает количество водяного пара, содержащегося в воздухе при определённой температуре и определённом давлении воздуха, с максимально возможным содержанием водяного пара в этих условиях. Часто более практичной мерой влажности является так называемая точка росы. Он дает гипотетическую температуру, а именно температуру, при которой произошла бы конденсация водяного пара.

Почему вообще возможно описать влажность с помощью температуры? Ответ прост: если дать воздушной посылке медленно остыть, в конечном итоге образуется конденсат. Так образуются капли воды - трава и другие поверхности смачиваются каплями росы и образуется туман. Температура, при которой начинается конденсация, является точкой росы. Его можно указывать для воздуха во всех климатических зонах, даже для пыльно-сухого пустынного воздуха. Потому что он также содержит немного воды.

Чем ближе точка росы к измеренной температуре, тем более влажным кажется воздух. Это мы чувствуем летними ночами: при измеренной температуре воздуха 22 градуса Цельсия и точке росы 20 градусов, например, воздух кажется нам очень душным. Многим это кажется неудобным. Затем пот на коже испаряется очень медленно. Когда воздух насыщен водяным паром, фактическая температура и точка росы совпадают. Во всех остальных случаях точка росы ниже, часто даже ниже нуля градусов по Цельсию зимой. В минусовом диапазоне точку росы также называют «точкой замерзания». Конечно, на поверхностях не образуются капли росы, а откладывается иней.

Точка росы имеет множество применений. Метеорологи используют его, например, для определения низкой температуры предстоящей ночи: если точка росы вечером значительно ниже текущей температуры, можно ожидать сильного похолодания — но только при отсутствии ветра. Потому что в противном случае воздух на земле смешивается с воздухом в более высоких слоях воздуха, что обычно препятствует сильному охлаждению.

Пилоты используют точку росы для оценки риска образования тумана и обледенения. Кроме того, основание кучевых облаков можно определить с помощью точки росы — важной информации в авиации. Согласно эмпирическому правилу, вы берете разницу между текущей температурой и точкой росы, умножаете ее на 125 и получаете нижнюю границу облаков, выраженную в метрах. Идея, стоящая за этим: порция воздуха, которая поднимается над землёй, постепенно охлаждается, и точка росы определяет, на какой высоте начинается конденсация.

Точка росы также важна для строительства дома. На крыше или на стенах плохо построенного дома, а иногда и в самой кладке, температура может упасть настолько, что опустится ниже точки росы. В этих местах будет конденсироваться вода и может образоваться плесень. Поэтому дом должен проектироваться с нуля так, чтобы точка росы нигде не достигалась при нормальной эксплуатации. Для этого архитекторам приходится учитывать не только климатические условия местности, но и, например, теплопроводность используемых строительных материалов.

Как определяется точка росы?

Точку росы можно измерить напрямую. Это делается с помощью так называемого охлаждаемого зеркального гигрометра. Самым важным компонентом инструмента является, как следует из названия, зеркало. Его температуру можно точно контролировать. Как только зеркало запотевает при медленном остывании, точка росы достигнута. С помощью светодиода и фотодиода измеряется отражательная способность поверхности зеркала и таким образом точно фиксируется момент времени или температура конденсации.

Если атмосферное давление постоянно, а текущая температура и влажность воздуха известны, точку росы также можно определить косвенно по формуле.