Vodná para v atmosfére

 

            V dolných vrstvách atmosféry Zeme je vždy obsiahnutá vodná para, ktorá vzniká vyparovaním rozsiahlych vodných plôch morí, jazier, riek a tiež vody, ktorú obsahuje pôda, rastliny a živé organizmy.

            Keď je vo vzduchu s objemom V obsiahnutá vodná para s hmotnosťou m, potom veličina  absolútna vlhkosť vzduchu je definovaná vzťahom:

Z toho vzťahu vyplýva, že táto veličina sa rovná hustote vodnej obsiahnutej vo vzduchu. Jednotkou absolútnej vlhkosti vzduchu je kilogram na meter kubický (kg . m^-3).

            Absolútnu vlhkosť vzduchu určujeme napr. tak, že vzduch s daným objemom V necháme prejsť hygroskopickou látkou (napr. H₂SO₄, CaCl) čím sa jej hmotnosť zväčší na hodnotu m₂ . Hmotnosť pohltenej vodnej pary je m = m₂ –m₁ . Hmotnosti m₁ a m₂ určíme vážením. Podiel m /V potom vyjadruje absolútnu vlhkosť vzduchu.

            Vodná para vo vzduchu je zvyčajne prehriatou parou. Ak sa pri istej teplote stane nasýtenou parou (narp. ďalším vyparením vody), potom absolútna vlhkosť vzduchu dosiahne pri danej teplote maximálnu hodnotu φ_m . Pri danej teplote sa φ_m rovná hustote ρ_s nasýtenej pary s rovnakou teplotou. Hodnoty ρ_s pri teplotách od –50˚C do 30˚C sú v MFChT.

            Veľa javov súvisiacich s vlhkosťou vzduchu napr. tvorenie vodných zrážok, vyparovanie vody z povrchu tela živočíchov, nezávisí iba od absolútnej vlhkosti vzduchu, ale aj od toho, ako sa stav vodnej pary obsiahnutej vo vzduchu odlišuje od stavu nasýtenej vodnej pary. Preto zavádzame veličinu relatívna vlhkosť vzduchu, definovanú vzťahom:  

Relatívna vlhkosť sa vyjadruje v %. Suchý vzduch má relatívnu vlhkosť 0%, vzduch nasýtený vodnou parou má relatívnu vlhkosť 100%. Pre život a dobrú pracovnú schopnosť človeka je najvhodnejšia relatívna vlhkosť vzduchu 50% až 70%. Keď sa znižuje teplota vzduchu, ktorý obsahuje prehriatu vodnú paru (bez toho, ani sa pritom zmenila absolútna vlhkosť vzduchu), potom pri istej teplote t_r , nazvanej teplota rosného bodu, vodná para sa stane nasýtenou a pri ďalšom znížení začne kvapalnieť. Z vodnej pary vzniká na chladných predmetoch rosa, nad povrchom Země sa tvorí hmla vo väčších výškach mraky. Keď je teplota rosného bodu nižšia ako 0˚C, vzniká inovať, príp. sneh. Keď poznáme teplotu rosného bodu a teplotu vzduchu, môžeme použitím MFChT vypočítať absolútnu a relatívnu vlhkosť vzduchu.

Relatívnu vlhkosť vzduchu možno priamo merať vlhkomerom. Vlasový vlhkomer sa zakladá na jave, že ľudský vlas zbavený tuku mení pri zmene vlhkosti vzduchu svoju dĺžku. Aby sa zmena stala badateľnejšia, vedie sa vlas cez malú kladku, ku ktorej je pripevnená dlhšia ručička. Ručička ukazuje na skusmo delenej stupnici relatívnu vlhkosť vzduchu. Na meteorologických staniciach sa používajú na meranie relatívnej vlhkosti vzduchu psychromrtre.

.