Влажность воздуха

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА, содержание водяного пара в воздухе; один из наиболее важных параметров атмосферы. Характеристиками влажности воздуха служат:

1) парциальное давление водяного пара (фактическое) е, выражаемое в тех же единицах, что и давление воздуха, то есть в гПа;

2) давление водяного пара в состоянии насыщения Е, или давление насыщенного водяного пара, в гПа (максимальное давление водяного пара, возможное при данной температуре; различают насыщение по отношению к воде и ко льду);

3) относительная влажность f=е/Е, выражаемая в %;

4) абсолютная влажность а - масса водяного пара в г/м³;

5) удельная влажность q - отношение массы водяного пара к массе влажного воздуха такого же объёма, в промилле (‰); на практике часто выражается числом граммов водяного пара в 1 кг воздуха (г/кг);

6) отношение смеси S - отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха в том же объёме (‰);

7) точка росы τ - температура, которую примет воздух, если его изобарически охладить до состояния насыщения;

8) дефицит влажности D - разность между максимально возможным и фактическим давлением водяного пара при данной температуре.

Влажность воздуха измеряется на метеорологических станциях гигрометрами и психрометрами. Чем выше температура воздуха, тем больше в нём может быть водяного пара, поэтому влажность воздуха земной атмосферы колеблется в широких пределах. У земной поверхности во влажном воздухе содержание водяного пара составляет в среднем от 0,2% по объёму в высоких широтах до 2,5% у экватора. В полярных широтах зимой давление водяного пара мало (десятые, а иногда сотые доли гПа), летом оно не выше 5 гПа; у экватора е возрастает до 35 гПа и более. В субтропических пустынях е 5-10 гПа. Относительная влажность высока в экваториальной зоне (до 85-90% и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков в умеренных широтах за счёт низкой температуры воздуха. С высотой q быстро убывает: на высоте 1,5-2 км содержание водяного пара в среднем вдвое меньше, чем у земной поверхности. В тропосфере (нижние 10-15 км) содержится 99% водяного пара всей атмосферы. В среднем над каждым квадратным метром земной поверхности в воздухе содержится около 28,5 кг водяного пара.

Содержание водяного пара у земной поверхности имеет суточный и годовой ход. Его суточный ход над морем и в приморских областях соответствует суточному ходу температуры воздуха: влагосодержание днём больше. Таков же суточный ход е в центральных районах материков в холодное время года, но летом он более сложный и имеет два максимума - утром и вечером. Годовой ход влажности воздуха также соответствует годовому ходу его температуры.

С водяным паром в воздухе и с его фазовыми переходами из газообразного состояния в жидкое и твёрдое связано осадкообразование. Влагосодержание воздуха имеет большое значение для теплового баланса атмосферы и земной поверхности. Влажность воздуха оказывает большое влияние на самочувствие человека. При температуре от -10 до +10°С человек сильнее ощущает холод во влажном воздухе, чем в сухом. При низкой температуре и высокой влажности воздуха повышается теплоотдача и тело больше охлаждается; при высокой температуре и высокой влажности воздуха испарение с поверхности тела человека уменьшается, что ведёт к перегреванию организма. Высокая температура легче переносится, когда влажность воздуха понижена. Так, при работе в горячих цехах с температурой воздуха 25°С оптимальное влияние на теплообмен и самочувствие оказывает относительная влажность воздуха около 20%. Наиболее благоприятной для человека в средних климатических условиях является относительная влажность воздуха в диапазоне 40-60%. Влажность воздуха имеет большое значение при некоторых технологических процессах, лечении ряда болезней, хранении произведений искусства, книг и так далее. Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха и др.

Лит.: Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. Л., 1984; Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. 6-е изд. М., 2004.