Какова величина плотности тока насыщения в воздухе?

Водяной пар в воздухе

Процентное содержание во­дяного пара во влажном воздухе у земной поверхности составляет в среднем от 0,2% в полярных широтах до 2,5% у экватора, а в отдельных случаях колеблется почти от нуля до 4%. В связи с этим становится переменным и процентное соотношение других газов во влажном воздухе. Чем больше в воздухе водяного пара, тем меньшая часть его объема приходится на постоянные газы при тех же условиях давления и температуры.

Водяной пар непрерывно поступает в атмосферу путем испа­рения с водных поверхностей, с влажной почвы и путем транспирации растений, при этом в разных местах и в разное время он поступает в различных количествах. От земной поверхности он распространяется вверх, а воздушными течениями перено­сится из одних мест Земли в другие.

В атмосфере может возникать состояние насыщения. В таком состоянии водяной пар содержится в воздухе в количестве, пре­дельно возможном при данной температуре. Водяной пар при этом называют насыщающим (или насыщенным) , а воздух, содержащий его, насыщенным.

Состояние насыщения обычно достигается при понижении температуры воздуха. Когда это состояние достигнуто, то при дальнейшем понижении температуры часть водяного пара ста­новится избыточной и конденсируется, переходит в жидкое или твердое состояние. В воздухе возникают водяные капельки и ледяные кристаллики облаков и туманов. Облака могут снова испаряться; в других случаях капельки и кристаллики облаков, укрупняясь, могут выпадать на земную поверхность в виде осад­ков. Вследствие всего этого содержание водяного пара в каж­дом участке атмосферы непрерывно меняется.

С водяным паром в воздухе и с его переходами из газо­образного состояния в жидкое и твердое связаны важнейшие процессы погоды и особенности климата. Наличие водяного пара в атмосфере существенно сказывается на тепловых условиях атмосферы и земной поверхности. Водяной пар сильно погло­щает длинноволновую инфракрасную радиацию, которую излу­чает земная поверхность. В свою очередь и сам он излучает ин­фракрасную радиацию, большая часть которой идет к земной поверхности. Это уменьшает ночное охлаждение земной поверх­ности и тем самым также нижних слоев воздуха. На испарение воды с земной поверхности затрачиваются большие количества тепла, а при конденсации водяного пара в атмосфере это тепло отдается воздуху. Облака, возникающие в результате конден­сации, отражают и поглощают солнечную радиацию на ее пути к земной поверхности. Осадки, выпадающие из облаков, явля­ются важнейшим элементом погоды и климата. Наконец, нали­чие водяного пара в атмосфере имеет важное значение для физиологических процессов.

3. Упругость водяного пара и относительная влажность

Содержание водяного пара в воздухе называют влажностью воздуха. Основные характеристики влажности — это упругость водяного пара и относительная влажность.

Водяной пар, как всякий газ, обладает упругостью (давле­нием) . Упругость водяного пара е пропорциональна его плотно­сти (содержанию в единице объема) и его абсолютной темпера­туре. Она выражается в тех же единицах, что и давление воздуха, т. е. либо в миллиметрах ртутного столба, либо в мил­либарах.

Упругость водяного пара в состоянии насыщения называют упругостью насыщения. Это максимальная упругость водяного пара, возможная при данной температуре. Например, при тем­пературе 0° упругость насыщения равна 6,1 мб. На каждые 10° температуры упругость насыщения увеличивается примерно вдвое.

Если воздух содержит водяного пара меньше, чем нужно для насыщения его при данной температуре, можно определить, на­сколько воздух близок к состоянию насыщения. Для этого вы­числяют относительную влажность. Так называют отношение фактической упругости е водяного пара, находящегося в воз­духе, к упругости насыщения Е при той же температуре, выра­женное в процентах, т. е.

Например, при температуре 20° упругость насыщения равна 23,4 мб. Если при этом фактическая упругость пара в возд