Русская Википедия:Абсолютная влажность воздуха
Шаблон:Физическая величина Абсолютная влажность воздуха (Шаблон:Lang-lat — полный) — физическая величина, показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1 м³ воздуха[1]. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе. Обычно обозначается буквой <math>f</math>.
Согласно РМГ 75-2014 термины абсолютная влажность и парциальная плотность влаги отнесены к не рекомендуемым к применению синонимам термина массовая концентрация влагиШаблон:Sfn.
Определение
Абсолютная влажность воздуха рассчитывается по следующей формуле:
- <math>f = \frac{m}{V} = \rho_{steam},</math>
где <math>V</math> — объём влажного воздуха, а <math>m</math> — масса водяного пара, содержащегося в этом объёме.
Обычно используемая единица абсолютной влажности: <math>[f] = 1</math> г/м³.
Абсолютная влажность воздуха зависит от температурного режима и переноса (адвекции) влаги с океаническими массами воздуха. При одной и той же температуре воздух может поглотить вполне определённое количество водяного пара и достичь состояния полного насыщения. В спокойном состоянии воздух может достичь и перенасыщения (параметр влажности становится выше 100%), но поскольку атмосфера редко когда равновесна, лишняя влага или осаждается (роса, изморозь, иней) или, реже, конвектирует в более высокие слои атмосферы, а в прогнозах погоды перенасыщение не отображается.
Рассматривая водяной пар как идеальный газ, с помощью уравнения Клапейрона — Менделеева получают соотношение, связывающее плотность и парциальное давление водяного параШаблон:Sfn:
- <math> \rho_{steam} = \frac {M \cdot {p}_{(H_{2}O)}}{R \cdot T} </math> ,
где <math>M</math> — молярная масса воды (18,01528 г/моль); <math> {p}_{(H_{2}O)} </math> — парциальное давление паров воды в воздухе; <math>R</math> — универсальная газовая постоянная (Шаблон:Math Шаблон:Дробь); <math>T</math> — температура воздуха, К.
Переход к относительной влажности
Согласно следствию закона Бойля — Мариотта, при изотермическом процессе давление газа изменяется прямо пропорционально его плотности. Отсюда формулу расчёта относительной влажности воздуха можно как:
- <math>RH=\frac{{p}_{(H_{2}O)}}{{p^*_{(H_2O)}}}\times100\%=\frac{{\rho}_{(H_{2}O)}}{{\rho^*_{(H_2O)}}}\times100\%, </math>
откуда следует, что
- <math>{\rho}_{(H_{2}O)}=\frac{RH\times {\rho}^*_{(H_{2}O)}}{100\%}, </math>
где
- <math>RH </math> — относительная влажность воздуха (обычно обозначается греческой буквой φ);
- <math>{p}_{(H_{2}O)} </math> — парциальное давление паров воды в воздухе;
- <math>{p}^*_{(H_{2}O)} </math> — равновесное давление насыщенного пара.
- <math>{\rho}_{(H_{2}O)} </math> — это и есть абсолютная влажность воздуха <math>f</math>, а
- <math>{\rho}^*_{(H_{2}O)} </math> — плотность насыщенного водяного пара при данной температуре, значение которой можно найти из психрометрических таблиц Всемирной метеорологической организации[2]:
| Температура <math>t, {}^\circ C </math> | Плотность насыщенного водяного пара <math>{\rho}^*_{(H_{2}O)} </math>, г/м³ | Температура <math>t, {}^\circ C </math> | Плотность насыщенного водяного пара <math>{\rho}^*_{(H_{2}O)} </math>, г/м³ |
|---|---|---|---|
| 0,0 | 4,9 | 55,0 | 104,0 |
| 5,0 | 6,8 | 60,0 | 129,5 |
| 10,0 | 9,4 | 65,0 | 160,1 |
| 15,0 | 12,8 | 70,0 | 196,4 |
| 20,0 | 17,3 | 75,0 | 239,3 |
| 25,0 | 23,0 | 80,0 | 289,7 |
| 30,0 | 30,4 | 85,0 | 348,7 |
| 35,0 | 39,6 | 90,0 | 417,3 |
| 40,0 | 51,2 | 95,0 | 496,8 |
| 45,0 | 65,4 | 100,0 | 588,5 |
| 50,0 | 82,8 | и т.д. | >588,5 |
Абсолютная влажность воздуха в состоянии его насыщения носит название влагоёмкости. Величина влагоёмкости воздуха резко возрастает с увеличением его температуры.
См. также
Примечания
Литература
Ссылки
- Абсолютная влажность воздуха и относительная влажность воздуха. Онлайн-калькулятор.
