Влажность воздуха в окружающей среде

Интересные факты о влажности воздуха: значение для человека, метеорологические данные

На состояние здоровья человека большое влияние оказывает состав воздуха. В зависимости от этого параметра может изменяться его работоспособность и эмоциональное состояние. Одним из основных показателей является содержание влаги в воздушных массах.

Её величина уменьшается под воздействием различных бытовых приборов и отопительных систем. В результате организм начинает быстрее стареть, кожа обезвоживается, увеличивается риск возникновения аллергических реакций.

В данной статье мы рассмотрим интересные факты о влажности воздуха и значение этой характеристики для жизни человека.

Ощущения человека при изменении увлажнённости

В летний период чрезмерная увлажнённость негативно сказывается на состоянии людей. В воздушных массах содержится большое количество влаги. При увеличении температуры они «впитывают» в себя воду.

Человек с трудом дышит, у него может повыситься давление. Зимой, в процессе уменьшения температурных показателей, происходит снижение влажности. Организм начинает отдавать тепло.

Значение влажности в жизни человека трудно переоценить.

Если температура внешней среды высокая, но состав воздушных масс характеризуется пониженным содержанием влаги, жару переносить достаточно легко. При увеличении значений этого параметра у человека могут возникать неприятные состояния:

• повышается температура тела;
• появляется слабость и головная боль;
• учащается пульс;
• чаще становится дыхание;
• наблюдается обильное потоотделение.

При наличии низкой температуры и высокой увлажнённости организм человека наоборот будет переохлаждаться.

Для того, чтобы условия проживания были комфортными, процентное содержание влаги должно находится в пределах 30-60%. В противном случае могут возникнуть проблемы со здоровьем.

Кожный покров высыхает, организм обезвоживается. Сухость слизистых оболочек даёт возможность проникновения болезнетворных вирусов и бактерий.

Влажность воздуха для человека играет огромную роль. Большое содержание влаги приводит к увеличенной отдаче тепла. Организм может быстро перегреться. При длительном нахождении в подобной среде снижается иммунитет.

Происходит обострение сердечных заболеваний, гипертонии и атеросклероза. Данная ситуация негативно воздействует не только на человеческий организм. Появление сырости способствует ускоренному размножению грибковых образований.

Разрушаются строительные сооружения. Портятся предметы мебели и интерьера.

Воздействие изменения содержания влаги в воздухе на мебель и предметы быта

От состава воздушных масс зависит не только наше хорошее самочувствие. Значение влажности в быту подлежит особому рассмотрению. Очень тонко реагируют на изменение процентного содержания влаги изделия из древесины. Ухудшается состояние мебели, интерьерных конструкций и музыкальных инструментов. При высокой увлажнённости деревянные покрытия деформируются и изменяют свою форму.

Сухой воздух не менее опасен для бытовых предметов. Это становится особенно заметно при наступлении холодов и включении центрального отопления:

• мебельная поверхность трескается;
• паркет начинает расслаиваться;
• музыкальные инструменты труднее настраиваются.

Сухой воздух негативно сказывается на состоянии художественных произведений искусства. От поверхности картин отслаивается краска. Именно поэтому в помещении крупных музеев и выставочных залов устанавливаются специальные устройства, которые фиксируют изменение показателей состава воздушных масс.

Влажность воздуха и метрология

Вода покрывает всю поверхность земли. Она содержится в любом живом организме. В атмосферный состав входит 15 000 км3 влаги. Она представляет собой следующие образования:

• капли воды;
• снежные кристаллы;
• водяной пар.

Количество водяных паров влияет на погодные и климатические условия. Океаны, моря, озёра и реки занимают огромную площадь. Несмотря на это содержание воды в атмосфере над различными участками планеты не одинаково. В результате перемещения воздуха в отдельных местах земной поверхности жидкость испаряется быстрее, чем происходит её конденсация.

Влажность в метеорологии характеризуется с помощью нескольких параметров:

• под абсолютной влажностью понимают плотность водяных паров, содержащихся в воздушных массах;
• то, что называют относительной влажностью воздуха, является отношением давления, которое создают водяные пары при определённых температурных показателях к давлению паров, находящихся в насыщенном состоянии.

Относительная влажность воздуха, другими словами, показывает уровень насыщения водяного пара.

 Способы измерения содержания влаги

Определить содержание влаги можно с помощью различных измерительных приборов:

• в состав психометрического устройства входят спиртовые термометры – «сухой» и «мокрый». Используя разность температур и справочную таблицу, рассчитывают относительную влажность;
• прибор с весовой конструкцией содержит u-образные трубки и адсорбирующее вещество. Через него проходит исследуемый воздух. При закачке воздушной массы возрастает или уменьшается вес материала. По его изменению определяют процентное содержание влаги;
• с помощью волосных и плёночных гигрометров измеряется относительная влажность;
• у керамических устройств изменяется сопротивление при увеличении или уменьшении состава воздуха;
• в конденсационном гироскопе измеряется температура конденсата на зеркальной поверхности. Её предварительно охлаждают. Полученное значение сравнивается с температурой окружающей среды.

Таблица влажности воздуха используется при измерении содержания влаги с помощью «сухого» и «мокрого» термометров. Разница температур соответствует значению относительной влажности.

Народные приметы

При изменении погоды изменяется содержание влаги в воздушной массе. Народные приметы, связанные с влажностью воздуха, говорят о том, что, если ожидается ясная и сухая погода, дым из печки будет подниматься вертикально вверх. Перед дождём он стелется по поверхности земли.

https://www.youtube.com/watch?v=lSc0BCvY0Zc

Если присутствует сильный мороз и сухой воздух, дрова в печке горят ярким пламенем и сгорают за короткое время. При бледном, тусклом пламени, большом количестве образующейся сажи и недостаточной тяге велика вероятность высокого содержания влаги в воздушных массах.

В вечернее время, при отсутствии ветра, температура воздуха падает. Над землёй часто можно увидеть парообразную влагу – туман. По его поведению также можно судить о предстоящей погоде.

По приметам поднятие тумана вверх свидетельствует о будущем дожде. Если он ложится на поверхность земли, можно ожидать сухую погоду. Ночной и утренний туман в долине, который исчезает с восходом солнца, говорит о предстоящей хорошей погоде.

Такой же прогноз можно поставить при наличии утренней обильной росы.

Если увеличивается содержание влаги в воздушных массах, у многих цветов наблюдается сжатие соцветий. Запах рябины становится острее. У хвойных деревьев опускаются ветви. При сухом воздухе они поднимаются.

Содержание влаги в воздушных массах является важным параметром, которые оказывает влияние на организм человека и весь окружающий мир.

Влажность воздуха

Воздух всегда содержит водяные пары, количество которых меняется в зависимости от температуры и скорости его движения. Кроме того, количество водяных паров в воздухе изменяется в зависимости от физико-географических условий местности, времени года, суток и условий погоды.

Обогащенный водяными парами воздух, как менее плотный (плотность водяных паров равна 0,623) по сравнению с сухим, поднимается в более высокие слои. При определенных условиях водяной пар конденсируется и переходит в осадки (дождь, снег).

Ввиду этого содержание водяного пара колеблется в воздухе в широких пределах, и он является самой неустойчивой составной частью атмосферного воздуха.

Основным источником поступления водяных паров в атмосферу служит испарение воды с поверхности водоемов (особенно океанов и морей), почвы, с растений и др.

В воздухе помещений для животных водяных паров, как правило, бывает больше, чем в атмосферном воздухе. Помимо влаги из атмосферного воздуха (около 10—15%), водяные пары поступают в воздух помещений с пола, кормушек, поилок и т. д.

В больших количествах (до 75%) они выделяются с поверхности кожи животного, со слизистых оболочек дыхательных путей и ротовой полости, а также с выдыхаемым животным воздухом.

Так, например, при оптимальных температурах воздуха помещений корова весом 400 кг за сутки выделяет до 8,7—13,4 кг водяных паров, рабочая крупная лошадь — 7,0—8,8, подсосная свиноматка — 2,2, овца — 1,0—1,25 кг.

Значительное количество водяных паров помещения поступает в воздух с мокрого пола, стен и потолка. Это составляет приблизительно 10—25% по отношению к количеству паров, выделяемых животными.

Наблюдения за динамикой влажности в неотапливаемых свинарниках показали, что при 90% и выше относительной влажности испарение с пола прекращается, а с понижением ее до 70% резко возрастает (Т. К. Старов).

Влажность воздуха характеризуется различными величинами или гигрометрическими показателями: абсолютная, максимальная и относительная влажность, дефицит насыщения и точка росы.

Абсолютная влажность (е) — количество водяных паров в граммах, содержащихся в 1 м3 воздуха при данной температуре, или же упругость содержащихся в воздухе водяных паров, выраженная в миллиметрах ртутного столба при данной температуре.

Максимальная влажность (Е) — предельное количество водяных паров в граммах, которое может содержаться в 1 м3 воздуха при данной температуре, или же упругость водяных паров, насыщающих воздух при данной температуре, выраженная в миллиметрах ртутного столба.

Относительная влажность (R) — отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.

Дефицит насыщения, или влажный дефицит (Д), — разность между максимальной и абсолютной влажностью при данной температуре: Д = Е — е.

Точка росы (Т) — температура, при которой водяные пары, находящиеся в воздухе, достигают насыщения и переходят в жидкое состояние (конденсация влаги в виде росы на холодных поверхностях).

Физиологическими гигрометрическими показателями называются те же показатели, но устанавливаемые при температуре кожи (30—36°) или поверхности волосяного покрова животных. Они относятся к буферному воздуху, заполняющему волосяной покров и получающему тепло и влагу от кожи.

Ввиду того, что температура кожи почти всегда выше температуры окружающего воздуха, физиологические гигрометрические показатели бывают выше, за исключением относительной влажности, показателей окружающего воздуха.

Эти показатели характеризуют состояние воздушного окружения, в котором находится тело животного, его индивидуальный микроклимат, а также обусловливают тепловое состояние для животного.

На величину гигрометрических показателей больше всего влияет температура воздуха. С повышением ее увеличивается абсолютная влажность. В помещениях для животных абсолютная влажность чаще бывает в пределах от 5 до 10 г/м3.

Между температурой воздуха и относительной влажностью существует обратная зависимость: чем выше температура, тем ниже относительная влажность.

В помещениях для животных относительная влажность колеблется в пределах от 60 до 90% (иногда выше).

Абсолютная влажность увеличивается по направлению вверх, к потолку, а относительная, наоборот, повышается к полу.

Дефицит насыщения растет с повышением температуры воздуха. С увеличением дефицита насыщения возрастает скорость испарения и повышается высушивающее действие воздуха. В помещениях для животных дефицит насыщения колеблется чаще всего от 0,4 до 4,5 г/м3.

Температура точки росы возрастает с повышением температуры воздуха. Точка росы свидетельствует о степени насыщения воздуха водяными парами.

При высокой абсолютной влажности и точке росы ниже температуры воздуха последний становится перенасыщенным водяными парами, которые выделяются в виде мельчайших капелек тумана и конденсата.

Гигиеническое значение влажности исключительно велико. Влажность воздуха наряду с другими метеорологическими факторами определяет климат и микроклимат и поэтому оказывает на организм животных большое косвенное (через погоду, почву, воду и растительность) и прямое влияние.

Непосредственное действие водяных паров воздуха состоит в том, что влажность окружающей среды влияет на теплорегуляцию животного организма и, в частности, на теплоотдачу. Роль влажности воздуха в теплообмене объясняется влиянием ее на степень испарения влаги из организма.

Испарение влаги из организма происходит через кожу и дыхательные пути. Потеря влаги через кожу совершается в виде пота (транспирации) и в газообразной форме (перспирации).

Степень испарения влаги из организма зависит от окружающих его условий, прежде всего от температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также от состояния самого животного.

Высокая относительная влажность (85% и выше) отрицательно действует на организм и теплоотдачу, как при высоких температурах окружающей среды, так и при низких. При оптимальных температурных условиях содержания животных на испарение влаги затрачивается 20—25% всей теплоотдачи.

В воздухе с высокой влажностью или насыщенном водяными парами невозможна теплоотдача путем испарения. Поэтому большая влажность в сочетании с высокой температурой и малой подвижностью воздуха тормозит теплоотдачу и вызывает перегревание организма, или тепловой удар.

При содержании животных в теплых (температура выше оптимальной) и сырых помещениях у них тормозится обмен веществ, уменьшается аппетит, появляется вялость, снижается продуктивность и устойчивость к инфекционным и незаразным заболеваниям.

Высокая влажность воздуха отрицательно влияет и при низких температурах внешней среды. Теплоемкость влажного воздуха в десять раз больше, чем теплоемкость сухого воздуха.

Поэтому влажный воздух при низких температурах отнимает с поверхности тела большее количество тепла, чем воздух с этой же температурой, но сухой.

Таким образом, сочетание низких температур и высоких степеней влажности резко увеличивает теплоотдачу, вызывает охлаждение и простудные заболевания животных.

Осенью, зимой и ранней весной при содержании животных в неблагоустроенных, сырых помещениях часто отмечаются такие заболевания, как ринит, бронхит, воспаление легких, мастит коров, желудочно-кишечные заболевания молодняка, мышечный ревматизм и снижение устойчивости к заразным заболеваниям.

Накоплен большой материал, свидетельствующий о широком распространении и более тяжелом течении паратифозной инфекции и бронхопневмонии у молодняка при содержании его в помещениях с высокой влажностью воздуха.

Исследованиями установлено, что высокая влажность воздуха в помещениях способствует появлению у животных кожных заболеваний — стригущего лишая, экземы и чесотки.

Содержание животных в помещениях с высокой влажностью и пониженной температурой ведет к лишней затрате корма, снижает привесы и продуктивность животных; у овец ухудшается товарное качество шерсти.

Высокая влажность воздуха в помещениях для животных способствует понижению переваримости и усвоению питательных веществ корма, снижению отложения азота, а также уменьшению содержания гемоглобина и эритроцитов в крови и увеличению скорости оседания эритроцитов.

Все сказанное выше о действии на организм высокой влажности подтверждается многочисленными опытными данными.

По данным А. П.

Онегова, при сочетании высокой влажности (80—100%) и низкой температуре воздуха в свинарниках при удовлетворительных условиях кормления свиноматки и подсвинки имели худшие показатели физиологического состоянии по сравнению с животными, содержащимися в помещениях с влажностью воздуха 65—80% и температурой 8—12°. У животных, содержавшихся при высокой влажности и пониженной температуре, температура кожи была ниже на 21—30%, пульс чаще на 4—9%, дыхание на 20—24%, содержание гемоглобина меньше на 10—18%, количество эритроцитов па 9—12,8%. Суточные привесы растущих свиней были меньше па 9,6—28%, при затрате корма 6,0—12 кормовых единиц на 1 кг привеса вместо 4,5—5,5 кормовой единицы по сравнению с группой животных, находившихся при пониженной влажности и повышенной температуре Падеж поросят-сосунов и отъёмышей был соответственно выше на 12—28% к общему поголовью.

В опытах И. М. Голосова и А.

Ф Кузнецова при содержании двух групп телят молочного возраста при разной температуре и влажности, но одинаковых остальных условиях кормления и содержания были получены интересные результаты, У телят, находившихся при высокой влажности (90—100%) и низкой температуре (от — 2 до 4) по сравнению с группой телят, содержавшихся при влажности 80—90% и температуре 7—15 , обнаружено уменьшение привесов на 15—20%. содержание эритроцитов н гемоглобина па 12,8%, снижение фагоцитарной активности лейкоцитов на 15,7%, а содержание лизоцима в 3 раза.

Высокая влажность воздуха, увлажняя корма, стены, потолки и перегородки помещения, способствует развитию на них банальных и патогенных грибов, мицелия стригущего лишая и микроорганизмов. Конденсация водяных паров на стенах увеличивает их теплопроводимость, уменьшает паропроницаемость и воздухопроницаемость.

Из сказанного вытекает, что сухой воздух переносится животными легче, чем влажный, как при высоких, так и при низких температурах. При высоких температурах он повышает теплоотдачу и предохраняет от перегревания, а при низких ограничивает теплоотдачу.

Однако чрезмерно сухой воздух летом (относительная влажность ниже 30—40%) вреден, так как он вызывает усиление потоотделения, высыхание кожи и слизистых верхних дыхательных путей и ротовой полости, резко снижает сопротивляемость организма к инфекциям.

При длительном действии нагретого сухого воздуха у животных появляются трещины кожи, копытного рога, а у овец — ломкость шерсти. Кроме того, высушивая почву, сухой воздух обусловливает запыление.

Таким образом, определенная влажность воздуха, соответствующая физиологическому состоянию организма,— важное условие нормальной деятельности его.

Наиболее благоприятной (оптимальной) влажностью для животных следует считать относительную влажность в пределах 50—70%. Однако в осенний и зимне-весенний периоды года такую влажность воздуха в помещениях для животных поддерживать трудно, поэтому в нормах допускается некоторое повышение относительной влажности.

Влажность воздуха и ее роль :

Влажность воздуха разделяют на две категории: относительная и абсолютная. Первая из них представляет собой соотношение между наличным количеством водяного пара и тем его объёмом, который может содержаться в воздухе при определённой температуре. Данный параметр выражается в процентах.

Абсолютная влажность воздуха – это часть водяного пара, которая входит в состав одного метра кубического воздуха. Единицей ее измерения являются граммы. Чем сильнее ее концентрация, тем большими являются упругость и вес воздуха.

Другими словами, увеличение количества пара ведёт к росту абсолютного показателя.

Роль влажности воздуха в природе

Нормальная влажность воздуха находится в пределах от сорока до шестидесяти процентов. Если изменять температуру, при одинаковой концентрации водяного пара будет меняться и показатель относительной влажности.

В том случае, когда понижается температура насыщенного воздуха, либо в его состав дополнительно вводится водяной пар, излишки последнего превысят требуемое количество. Это в свою очередь приведёт к тому, что они начнут переходить в жидкое состояние (если температуры очень низкие, то в твёрдое).

Подобным явлением объясняется образование облаков и туманов. Их появление характерно именно для тех мест, где увеличивается относительная влажность воздуха. Другими словами, независимо от объёма воздушной массы, образование туманов либо облаков случится лишь в случае понижения температуры. При ее увеличении происходит обратный процесс.

Общеизвестным является тот факт, что при нисходящем движении воздух нагревается, а при восходящем – охлаждается. Это значит, что образование туманов и облаков происходит лишь во втором случае.

Конденсация

Многочисленные исследования подтверждают, что водяной пар переходит в твёрдое либо жидкое состояние лишь при условии наличия так называемых ядер конденсации. Их роль могут выполнять всевозможные пылинки, соли, продукты сгорания гигроскопических частиц и так далее.

Без них процесс конденсации водяного пара не наступит даже в том случае, когда относительная влажность воздуха составляет сто процентов. Большое количество таких ядер находится на высоте до семи километров. В расположенных выше слоях воздух близок к максимальному насыщению, однако необходимые для конденсации элементы отсутствуют.

Большое количество ядер вносится продуктами сгорания двигателей самолётов. Этим можно объяснить характерный след в небе, который виден за пролетающими аэропланами.

Влияние воздушной влажности на авиацию

Влажность воздуха сильно влияет на авиацию. В данном случае речь идёт прежде всего о материальной части, а точнее – о ее состоянии. Дело в том, что она является главной причиной образования коррозии на металлических внешних частях самолётов, а также на изоляции обмотки электрических проводов.

Помимо этого, при условии влажности, близкой к стопроцентной, нарушается работа агрегатов, которые отвечают за зажигание двигателей.

Кроме всего прочего, множество разновидностей авиационных агрегатов и снаряжения, что хранится в складских помещениях, требуют определённых условий относительно влажности, а их изменение может привести к порче имущества.

Абсолютная и относительная влажность воздуха

Абсолютной влажностью воздуха называется количество влаги, содержащееся в кубическом метре воздуха (г/м³). Но поскольку при различных условиях количество её колеблется, ввели ещё одно понятие – Относительная влажность воздуха.

Оно показывает, какая массовая доля влаги находится в воздухе по отношению к максимальному показателю при данной температуре (измеряется в процентах).

То есть, максимальное значение – это некая неизменная величина, а относительная влажность всего лишь показывает, насколько близко к этой величине расположен текущий показатель.

Относительная влажность воздуха может превышать показатель в 100%. Это указывает на тот факт, что в воздухе водяного пара находится больше нормы. В таком случае водяной пар называют пресыщенным.
На самом деле, явление довольно частое, мы можем наблюдать его каждый день. Например, инверсионный след самолётов в небе является последствием конденсации пара на частицах сажи.

Влияние влажности воздуха на человека

Относительная влажность воздуха является очень важным показателем. Ведь человек чувствует себя комфортно лишь при нормальных её значениях. Если же наблюдаются какие-то отклонения от нормы – возникают проблемы.

Самым частым и безопасным эффектом является повышенная утомляемость человека. Наблюдается она как при низкой влажности, так и при высокой. Случаются и куда более серьёзные проблемы: ухудшается память, мыслительные процессы, нарушается восприятие реальности.

Помимо этого, недостаточная влажность часто является причиной заболевания людей. Объясняется это тем, что при низком содержании влаги в воздухе слизистые оболочки организма человека высыхают, и начинают трескаться. Мы, разумеется, не можем увидеть эти микротрещины, и тем не менее, они есть. В них попадают различные вирусы и бактерии, заражая таким образом человека.

Измерение влажности воздуха в помещении

Главную опасность таят в себе низкие температуры. Когда значение ртутного столба за окном опускается ниже -20 °С, воздух в комнате очень быстро высыхает. Циркуляция воздуха ему в этом помогает.

То есть, если открывать форточку в морозы – воздух в помещениях будет очень сухим, это нехорошо.
С помощью увлажнителя воздуха, установленного в комнате, влажность можно увеличить.

Ну а с помощью осушителей воздуха (и многих кондиционеров) – уменьшить.

Помните! Если вы в какой-то момент жизни вдруг почувствуете себя разбитым и заметите, что быстро утомляетесь, не стоит сразу грешить на стресс или проблемы со здоровьем. Возможно, всё дело именно во влажности воздуха вашей комнаты.

Измерить её можно с помощью гигрометра и психрометра. Не помешало бы таким обзавестись – вещь полезная и даже жизненно необходимая, ну если вы желаете поддерживать себя в тонусе.

А имея один из этих измерительных приборов под рукой, нам остаётся лишь поддерживать относительную влажность воздуха в районе 40-60%. Это норма для человека, лучше не выходить за её пределы.

Влажность воздуха

Влажность воздуха — содержание водяного пара в воздухе, характеризуемое рядом величин. Вода, испарившаяся с поверхности материков и океанов при их нагревании, попадает в атмосферу и сосредотачивается в нижних слоях тропосферы. Температура, при которой воздух достигает насыщения влагой при данном содержании водяного пара и неизменном давлении, называется точкой росы.

Влажность характеризуется следующими показателями:

Абсолютная влажность (лат. absolutus — полный). Она выражается массой водяного пара в 1м воздуха. Исчисляется в граммах водяного пара на 1 м3 воздуха. Чем выше температура воздуха, тем больше абсолютная влажность, так как больше воды при нагревании переходит из жидкого состояния в парообразное. Днем абсолютная влажность больше, чем ночью.

Показатель абсолютной влажности зависит от географического положения данной точки: в полярных широтах, например, она равна до 1 г на 1 м2 водяного пара, на экваторе до 30 грамм на 1 м2 в Батуми (Грузия, побережье Черного моря) абсолютная влажность составляет 6 г на 1 м, а в Верхоянске (Россия, Северо-Восточная Сибирь) — 0,1 грамма на 1 м От абсолютной влажности воздуха в большой степени зависит растительный покров местности;

Относительная влажность. Это отношение количества влаги, находящейся в воздухе, к тому количеству, которое он может содержать при той же температуре. Исчисляется относительная влажность в процентах. Например, относительная влажность равна 70%.

Это значит, что воздух содержит 70% того количества пара, которое он может вместить при данной температуре. Если суточный ход абсолютной влажности прямо пропорционален ходу температур, то относительная влажность обратно пропорциональна этому ходу. Человек чувствует себя хорошо при относительной влажности, равной 40-75%.

Отклонение от нормы вызывает болезненное состояние организма.

Воздух в природе редко бывает насыщенным водяными парами, но всегда содержит какое-то его количество. Нигде на Земле не была зарегистрирована относительная влажность, равная 0%. На метеорологических станциях влажность измеряется с помощью прибора гигрометра, кроме того, используются приборы-самописцы — гигрографы;

Воздух насыщенный и ненасыщенный. При испарении воды с поверхности океана или суши воздух не может вмещать водяной пар беспредельно. Этот предел зависит от температуры воздуха. Воздух, который больше не может вместить влагу, называется насыщенным.

Из этого воздуха при малейшем охлаждении его начинают выделяться капельки воды в виде росы, туманов. Это происходит потому, что вода при охлаждении переходит из газообразного состояния (пар) в жидкое. Воздух, находящийся над сухой и теплой поверхностью, обычно содержит водяного пара меньше, чем мог бы содержать при данной температуре.

Такой воздух называется ненасыщенным. При его охлаждении не всегда выделяется вода. Чем воздух теплее, тем больше его способность к влагопоглощению.

Например, при температуре —20°С воздух содержит не более 1 г/м воды; при температуре + 10°С — около 9 г/м3, а при +20°С — около 17 г/м Поэтому при кажущейся сильной влажности воздуха в тундре и его сухости в степи абсолютная влажность их может быть одинакова благодаря их разнице в температуре.

Расчет влажности воздуха имеет большое значение не только для определения погоды, но и для проведения многих технических мероприятий, при хранении книг и музейных картин, при лечении легочных болезней и особенно при орошении полей.

Влажность воздуха

Влажность атмосферного воздуха обусловливается испарением воды с поверхности океанов, морей и в меньшей мере озер, рек, влажной почвы и растительного покрова. В закрытых помещениях существенную роль играют бытовые (стирка белья, приготовление пищи и др.) и производственные факторы, а также испарение влаги с поверхности кожи.

Наиболее богатыми влагой являются нижние слои атмосферы, обогащение же более высоких слоев происходит за счет циркуляции атмосферы и благодаря конвекции, диффузии и ветру. Степень влажности воздуха определяют понятиями абсолютной, максимальной и относительной влажности.

Абсолютная влажность определяется количеством водяных паров в граммах, которое содержится в 1 м3 воздуха в данный момент (или упругостью находящихся в воздухе водяных паров в миллиметрах ртутного столба).

Максимальная влажность характеризуется предельным количеством водяных паров (в граммах на 1 м3 воздуха), насыщающих воздух при данной температуре; она может быть выражена также в миллиметрах ртутного столба. Относительной влажностью называется выраженное в процентах отношение абсолютной влажности к максимальной.

Этой последней величиной и пользуются в основном в санитарной практике. Определяют ее с помощью прибора, называемого гигрометром. По показаниям другого прибора (психрометра) относительная влажность может быть более точно рассчитана по специальной формуле или найдена по таблицам.

Влажность воздуха распределяется на земном шаре неравномерно в зависимости от географической широты местности, ее характера, движения воздуха и др. Абсолютная влажность от экватора к полюсам уменьшается, а относительная, наоборот, увеличивается.

Она повышена также над большими водными пространствами. По мере удаления в глубь материка она снижается. Наличие растительного покрова (большие лесные массивы) повышает как абсолютную, так и относительную влажность.

Суточные и годовые колебания влажности находятся в соответствии с динамикой температуры воздуха. В дневное время, когда воздух становится более теплым, чем ночью, абсолютная влажность наибольшая, а относительная — наименьшая, в ночное время —наоборот.

Годовые изменения характеризуются более высокой относительной влажностью и более низкой абсолютной влажностью в летний период по сравнению с  зимним.

Закономерным является уменьшение количества водяных паров в воздухе по мере подъема на высоту (таблица 5).

Таблица 5. Количество водяных паров в воздухе в зависимости от высоты

Высота в километрах		2	4	6	8
Абсолютная влажность по сравнению с ее величиной над уровнем моря в процентах	100	41	17	5	1

В закрытых помещениях (жилых, общественных и производственных) величина относительной влажности зависит от температуры воздуха, количества находящихся в данном помещении людей (испарение с поверхности легких и кожи), характера технологического процесса, а также эффективности вентиляции и температуры наружного воздуха.

Относительная влажность в пределах 40—60% считается комфортной для теплового самочувствия человека при благоприятной температуре воздуха и слабом его движении.

Повышенная влажность как при повышенной, так и при пониженной температуре воздуха неблагоприятно отражается на теплорегуляции человеческого организма, усиливая охлаждающее действие низких температур и затрудняя теплоотдачу при высоких температурах.

Чрезмерно сухой воздух вызывает пересыхание слизистых оболочек и способствует обезвоживанию организма, вследствие чего наступает сильная жажда.

по теме: Влажность воздуха (стр. 1 из 5)

Министерство образования и науки РФ

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Мыльджинская основная школа

имени В. Н. Ляшенко

РЕФЕРАТ

по теме: Влажность воздуха

Выполнила:

ученица 8 класса

Тарновская Оксана

Руководитель:

Лесковец И. П.

учитель физики

2009г.

Оглавление

Введение

Влага является одним из обязательных компонентов всех живых организмов на земле, окружающей нас биосферы, а также большинства материалов, используемых человеком.

Содержание влаги в окружающей среде оказывает влияние на характер и интенсивность происходящих в живых объектах биохимических и физико-химических процессов. От влажности зависят физические, химические, механические и технологические свойства значительной части неметаллических материалов.

Почти во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, энергетике и строительстве применяются процессы сушки и увлажнения, предназначенные для изменения влажности материалов.

Впервые о влажности воздуха я узнала на уроках физики, изучая тему «Тепловые явления». Занимательные опыты и лабораторные работы произвели на меня огромное впечатление, и я захотела еще больше узнать об этом удивительном явлении.

Влажность воздуха играет огромную роль в мире и повседневной жизни человека. От нее зависит здоровье людей, климат на планете, качество мебели, книг, зданий.

Мне очень бы хотелось, чтобы люди как можно больше знали о зависимости здоровья от влажности, как нам беречь свою планету, сохранить старинные книги и музеи.

Цель моего реферата узнать о характеристиках влажности, какие изменения влажности существуют в атмосфере Земли, как влияет влажность воздуха на человека, познакомить с природными и искусственными измерителями влажности, какое разрушающее действие оказывает влажность, привести интересные факты о влажности.

Задачи, которые я перед собой ставила:

– сбор материала по теме реферата и его обработка;

– выстраивание содержания основной части;

– выводы о проделанной работе;

– оформление обобщённого материала;

– подготовка презентации;

– презентация реферата на нучно-практической конференции.

Моя работа состоит из 6 глав. Мною были изучены и обработаны следующие материалы: литературные источники, среди которых учебная, научная, периодические издания и Интернет сайты.

Оформлены приложения, в которых содержатся: таблица изменения влажности в атмосфере земли, таблица гидрологических циклов, прибор волосяного гигрометра, психрометра, пример психрометрической таблицы, расположение сосудов и капилляров в древесине.

1. Влажность воздуха и вода

1.1 Характеристики влажности

Важной характеристикой состояния атмосферы является влажность воздуха или степень насыщения воздуха водяными парами. Она выражается отношением содержания водяных паров в воздухе к их содержанию при насыщении воздуха при данной температуре. Для количественной оценки влажности воздуха используют абсолютную и относительную влажность воздуха.

Абсолютную влажность воздуха измеряют плотностью водяного пара, находящегося в воздухе, или его давлением Пa. Если температура низка, то данное количество водяного пара в воздухе может оказаться близким к насыщению, воздух будет сырым. При более высокой температуре то же количество водяного пара далеко от насыщения, воздух – сухой.

Для суждения о степени влажности важно знать близок или далек водяной пар, находящийся в воздухе от состояния насыщения. Для этого вводят понятие относительной влажности – ведь она дает более ясное представление о степени влажности воздуха.

Относительная влажность воздуха измеряется числом, показывающим, сколько процентов составляет абсолютная влажность от давления водяного пара PН, насыщающего воздух при имеющейся у него температуре.

Температура, при которой воздух в процессе своего охлаждения становится насыщенным водяными парами, называется точкой росы. При насыщении воздуха водяными парами вода в нем больше не испаряется. При повышенной влажности человек острее ощущает низкие температуры.

Многие могли убедиться, что сильные морозы при низкой влажности воздуха переносятся легче, чем не столь сильные, но при высокой влажности. Дело в том, что пары воды, так же как и жидкая вода, обладают гораздо большей теплоемкостью, чем воздух. Поэтому во влажном воздухе тело отдает в окружающее пространство больше теплоты, чем в сухом.

В жаркую погоду высокая влажность опять же вызывает дискомфорт. В этих условиях уменьшается испарение влаги с поверхности тела (человек потеет), а значит, тело хуже охлаждается и, следовательно, перегревается. В очень сухом воздухе тело теряет слишком много влаги и, если не удается ее восполнить, это сказывается на самочувствии человека.

[2] Абсолютно сухого воздуха практически не бывает. В нем всегда присутствует влага хотя бы в следовых количествах. Оказывается, что ничтожные количества воды иногда могут сильно влиять на химические свойства многих веществ. В 1913 г.

английским химиком Бейкером было установлено, что жидкости, осушенные в течение девяти лет в запаянных ампулах, кипят при гораздо более высоких температурах, чем указано в справочниках. Например, бензол начинает кипеть при температуре на 26° выше обычной, а этиловый спирт – на 60, бром – на 59, а ртуть – без малого на 100°.

Температура замерзания этих жидкостей повысилась. Влияние следов воды на эти физические характеристики до сих пор не нашли удовлетворительного объяснения. В хорошо высушенном кислороде уголь, сера, фосфор горят при температуре, на много превышающей температуру их горения в неосушенном воздухе.

Считают, что влага играет каталитическую роль в этих химических реакциях. Из пересыщенного водяными парами воздуха образуется туман. Он состоит из мельчайших капелек воды размером от 0,0001 до 0,1 мм. Капельки воды легче конденсируются на твердых частичках, находящихся в воздухе в виде пыли.

На данном принципе основаны процессы образования искусственного дождя. Для этого в тучи вводят затравки, на которых происходит конденсация воды или кристаллизация льда. Крупные градины получаются в том случае, если кристаллизация происходит на малом количестве центров.

Если в тучу будет введено много затравок, то получатся мелкие кристаллы льда (они не могут вырасти, так как вся вода будет закристаллизована), которые при падении на землю часто успевают расплавиться и превратиться в дождь. Для широкого применения эти соли довольно дороги. Однако град может привести к гораздо большим экономическим потерям.

Кроме дождя и града атмосферные осадки также выпадают в виде снега. [1]

Влажность воздуха в окружающей среде

Влажность воздуха – это величина, характеризующая содержание водяных паров в атмосфере Земли, одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата.

Влажность воздуха в земной атмосфере колеблется в широких пределах. Так, у земной поверхности содержание водяного пара в воздухе составляет в среднем от 0,2 % по объёму в высоких широтах до 2,5 % в тропиках.

Упругость пара в полярных широтах зимой меньше 1 мбар (иногда лишь сотые доли мбар)
и летом ниже 5 мбар; в тропиках же она возрастает до 30 мбар, а иногда и больше.

В субтропических пустынях упругость пара понижена до 5-10 мбар.

Абсолютная влажность воздуха (f ) – это количество водяного пара, фактически содержащегося в 1 м³ воздуха. Определяется как отношение массы содержащегося в воздухе водяного пара к объёму влажного воздуха.

Обычно используемая единица абсолютной влажности – грамм на метр кубический, г/м³

Относительная влажность воздуха (φ ) – это отношение его текущей абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре. Она также определяется как отношение парциального давления водяного пара в газе к равновесному давлению насыщенного пара.

Относительная влажность обычно выражается в процентах.

Относительная влажность очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85 % и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт. Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы. Низкие значения относительной влажности наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50 % и ниже).

С высотой влажность быстро убывает. На высоте 1,5-2 км упругость пара в среднем вдвое меньше, чем у земной поверхности. На тропосферу приходится 99 % водяного пара атмосферы. В среднем над каждым квадратным метром земной поверхности в воздухе содержится около 28,5 кг водяного пара.

Влага в атмосфере

Водяной пар непрерывно поступает в атмосферу, испаряясь с поверхности водоёмов и почвы. Его выделяют и растения – этот процесс называется транспирацией.

Молекулы воды сильно притягиваются друг к другу благодаря силам межмолекулярного притяжения, и Солнцу приходится тратить очень много энергии, чтобы разделить их и превратить в пар.

Нет ни одного вещества, у которого удельная теплота испарения была бы больше, чем у воды. Подсчитано, что за одну минуту Солнце испаряет на Земле миллиард тонн воды.

Водяной пар поднимается в атмосферу вместе с восходящими потоками воздуха. Охлаждаясь, он конденсируется, образуются облака, и при этом выделяется огромное количество энергии, которую водяной пар возвращает атмосфере. Именно эта энергия заставляет дуть ветры, переносит сотни миллиардов тонн воды в облаках и увлажняет дождями поверхность Земли.

Испарение состоит в том, что молекулы воды, отрываясь от водной поверхности или влажной почвы, переходят в воздух и превращаются в молекулы водяного пара. В воздухе они двигаются самостоятельно и переносятся ветром, а их место занимают новые испарившиеся молекулы.

Одновременно с испарением с поверхности почвы и водоёмов происходит и обратный процесс – молекулы воды из воздуха переходят в воду или почву. Воздух, в котором количество испаряющихся молекул водяного пара равно количеству возвратившихся молекул, называется насыщенным, а сам процесс – насыщением. Чем больше температура воздуха, тем больше водяного пара может в нём содержаться.

Так, в 1м 3 воздуха при температуре +20 °С может содержаться 17 г водяного пара, а при температуре -20 °С только 1 г водяного пара.

При малейшем понижении температуры насыщенный водяным паром воздух уже не способен больше вместить влагу и из него выпадают атмосферные осадки, например, образуется туман или выпадает роса – прим.

от geoglobus.ru. Водяной пар при этом конденсируется – переходит из газообразного состояния в жидкое.

Температура, при которой находящийся в воздухе водяной пар насытит его и начнётся конденсация, называется точка росы.

Влажность воздуха характеризуется несколькими показателями.

Явления и объекты связанные с атмосферной влажностью

Конденсация – это сгущение избыточных водяных паров и переход их в жидкое состояние, образование мельчайших капелек воды. Как насыщенный, так и ненасыщенный воздух может стать перенасыщенным во время поднятия воздушной массы, так как при этом она сильно охлаждается. Охлаждение возможно также при выхолаживании почвы в данном месте и при проникновении теплого воздуха в холодную местность.

Конденсация может происходить не только в воздухе, но и на земной поверхности, на ралличных предметах. В этом случае в зависимости от условий образуются роса, иней, туман, гололед.

Роса и иней образуются при ясной и тихой погоде ночью, преимущественно в предутренние часы, когда поверхность Земли и ее объекты выхолаживаются. Тогда на их поверхности конденсируется влага из воздуха. При этом при отрицательных температурах образуется иней, при положительных – роса.

В случае, если на теплую поверхность приходит холодный воздух или теплый воздух резко охлаждается, может образоваться туман. Он состоит из мельчайших капелек, или кристалликов, как бы взвешенных в воздухе. В сильно загрязненном воздухе образуется туман или дымка с примесью дыма – смог.

При выпадении переохлажденных капелек дождя или тумана на охлажденную ниже 0°С поверхность и при температуре воздуха от 0 до -3°С образуется слой плотного льда, нарастающего на поверхности земли и на предметах, преимущественно с наветренной стороны, – гололед.

Это происходит от намерзания переохлажденных капель дождя, тумана, или мороси. Корка льда может достичь толщины нескольких сантиметров и превратиться в настоящее бедствие: она становится опасной для пешеходов, транспортных средств, обламывает сучья деревьев, обрывает провода и т.д.

Иные причины обусловливают явление, которое называется гололедица. Гололедица возникает как правило, после оттепели или дождя в результате наступления похолодания, когда температура резко опускается ниже 0°С. Происходит замерзание мокрого снега, дождя или мороси.

Гололедица образуется и тогда, когда эти жидкие осадки выпадают на сильно переохлажденную поверхность земли, что также обусловливает их замерзание.

Таким образом гололедица – это лед на земной поверхности, образовавшийся в результате замерзания мокрого снега или жидких осадков.

Облака образуются при конденсации водяного пара в поднимающемся воздухе вследствие его охлаждения. Высота их образования зависит от температуры и относительной влажности воздуха. При достижении им высоты, на которой насыщение станет полным, – уровня конденсации – начинается конденсация и облакообразование.

Облака находятся в постоянном движении и могут состоять из мелких капелек или кристалликов, но чаще они смешанные. По форме различают три основных вида облаков: перистые, слоистые и кучевые. Перистые – облака верхнего яруса (выше 6000 м), полупрозрачные и состоят из мелких ледяных кристалликов. Осадки из них не выпадают.

Слоистые – облака среднего (от 2000 до 6000 м) и нижнего (ниже 2000 м) ярусов. В основном они и дают осадки, обычно длительные, обложные. Кучевые облака могут образовываться в нижнем ярусе и достигать очень большой высоты. Часто они имеют вид башен и состоят внизу из капелек, а вверху – из кристалликов. С ними связаны ливни, град, грозы.

Кроме трех основных форм облаков образуется много комбинированных. Например, перисто-слоистые, слоисто-кучевые, кучево-дождевые и т.д.

Облачный покров обычно состоит из разных облаков. Степень покрытия неба облаками называют облачностью, которая измеряется в баллах – от 0 до 10. В среднем на Земле половина неба закрыта облаками.

Наибольшая облачность – в областях пониженного давления, т.е. там, где воздух поднимается. Над океаном она больше, чем над сушей, так как там больше влаги.

Абсолютный средний максимум облачности – 9 баллов (над Северной Атлантикой), абсолютный минимум – 0,2 балла (над Антарктидой и тропическими пустынями).

Облачный покров задерживает солнечную радиацию, идущую к земной поверхности, отражает и рассеивает ее. Одновременно облака задерживают тепловое излучение земной поверхности в атмосферу. Поэтому влияние облачности на климат очень велико.

Влияние влажности на организм человека

Для комфортного проживания и благоприятного самочувствия влажность в помещении должна быть около 60%. Выявлено, что чем прохладнее воздух, тем ниже его влажность. Свой вклад в обезвоживание и без того сухого зимнего воздуха вносят обогревательные приборы центрального отопления в городских квартирах.

Определить насколько уровень влажности в квартире соответствует нормальному можно без применения специальных приборов, а опираясь на косвенные признаки. Надежным подсказчиком служат комнатные растения.

Мы привыкли думать о том, что когда речь идет о недостатке влаги для растений, это означает необходимость регулярного полива, не принимая во внимание такой важный параметр как влажность воздуха. Особенно чувствительны к дефициту атмосферной влаги тропические растения, для которых естественная среда это влажный и теплый климат.

Поэтому так часто можно наблюдать, как зимой начинают чахнуть представители теплолюбивой флоры при своевременном и бережном уходе.

Другим, не менее надежным, индикатором является наше самочувствие. При пониженной влажности у человека быстро наступает чувство усталости и общего дискомфорта. Недостаток влаги в воздухе способствует снижению концентрации и внимания.

Медики утверждают, что высушенный воздух затрудняет обогащение кровеносной системы кислородом, отсюда у человека проявляются и все характерные для этого явления признаки.

Недостаток атмосферной влажности способствует высушиванию слизистой оболочки дыхательных путей и полости рта. Это повышает риск возникновения респираторных заболеваний за счет ослабления защитных функций организма. Особенно часто этому подвержены дети.

Низкая влажность воздуха сказывается и на нашем кожном покрове, который сам по себе содержит всего 10-15% воды, да еще и высушенный воздух вытягивает из него влагу, делая нашу кожу сухой и склонной к растрескиванию и шелушению, что влечет за собой преждевременное появление морщин.

Поэтому все косметические компании так бойко сегодня рекламируют свои увлажняющие гели и кремы. Конечно, ведь бороться со следствием, куда проще, чем с причиной. А ведь на самом деле, у женщин, проживающих в нормальных климатических зонах с естественным содержанием влаги в атмосфере около 60%, кожа, даже к пожилому возрасту, остается гладкой и упругой.



Министерство образования и науки РФ

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Мыльджинская основная школа

имени В. Н. Ляшенко

РЕФЕРАТ

по теме: Влажность воздуха

Выполнила:

ученица 8 класса

Тарновская Оксана

Руководитель:

Лесковец И. П.

учитель физики

Введение

Влажность воздуха и вода

Характеристики влажности

Влажность воздуха в разных уголках земного шара

Измерение влажности в атмосфере Земли

Суточные и годовые колебания влажности

Гидрологический цикл

Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека

Заболевания, старение кожного покрова

Аллергия

Измерители влажности

Природные

Искусственные

Волосяной гигрометр

Психрометр

Разрушающее действие влажности

Влажность и климат

Влажность и книги

Влажность и серверы