Vlhkost vzduchu

Veškeré informace související s vlhkostí v atmosféře, tedy v ovzduší, najdete na této stránce. Atmosférická vlhkost je důležitým parametrem ovlivňující projevy počasí, tedy meteorologické jevy. V dalších informacích najdete základy fyziky týkající se vody na Zemi i v ovzduší a základy týkající se určování obsahu vlhkosti v ovzduší.

Témata stránky: Pojem vlhkosti v atmosféře, fázové přechody vody, absolutní a relativní vlhkost, kondenzační hladina.


VLHKOST VZDUCHU A VODA V TROPOSFÉŘE

To, kolik obsahuje vzduch vlhkosti je důležité pro mnohé meteorologické jevy. Důležitou roli zde hrají fázové přechody vody, které je možno znát z prosté fyziky. V meteorologii jsou důležité. Jedná se o základní znalost v oboru meteorologie. Tato znalost je důležitá pro další výklad o meteorologických procesech v troposféře jako je oblačnost a právě srážky.

Fázové přechody vody

Voda je vyskytuje ve třech různých skupenstvích: KAPALNÉ, PEVNÉ A PLYNNÉ. Voda se neustále mění a vyskytuje v těchto skupenstvích s tím, že jde o jedinou látku, která se může vyskytovat zároveň ve více než jednom skupenství.

KAPALNÉ – PEVNÉ = TUHNUTÍ

PEVNÉ – KAPALNÉ = TÁNÍ

KAPALNÉ – PLYNNÉ = EVAPORACE (VYPAŘOVÁNÍ)

PLYNNÉ – KAPALNÉ = KONDENZACE

PLYNNÉ – PEVNÉ = DEPOZICE

PEVNÉ – PLYNNÉ = SUBLIMACE

Absolutní a relativní vlhkost vzduchu

Při těchto přechodem je uvolňována energie nazývající se latentní či jinými slovy skupenské teplo (například skupenské teplo tání). Tato energie je při těchto procesech, které ovlivňují různé meteorologické jevy, důležitá. Objem vodní páry v atmosféře činí 0-4%, molekuly vody se podílejí na barometrickém tlaku – jde o parciální tlak vodní páry. Jedná se o ukazatel obsahu vlhkosti v atmosféře. Kolik molekul vody vzduch pojme závisí na jeho teplotě. Čím vyšší teplota, tím více molekul vody se do vzduchu vejde. Množství vodní pár ve vzduchu vyjadřujeme v gramech na metr krychlový vzduchu a vyjadřujeme tak absolutní vlhkost vzduchu, nebo-li hustotu vodní páry. Tato závisí na teplotě a tlaku vzduchu.

Suchý vzduch neobsahuje žádné molekuly vody, tedy žádnou páru. Takový vzduch se zpravidla nevyskytuje. Vždy jde tedy o vzduch vlhký, který obsahuje určité množství vody. Stále ovšem nejde o vzduch nasycený. Nasycení vzduch dosáhne při 100% možného obsahu vody, čímž vyjadřujeme jeho relativní vlhkost. Jde o poměr mezi maximálním možným nasycením vzduchu při dané teplotě a skutečným obsahem vody v něm. Pokud bude maximální možné nasycení vzduchu při určité teplotě 10g a skutečný obsah vody ve vzduchu bude 5g, jde o relativní vlhkost 50%.

Teplota, při které je dosaženo 100% nasycení beze změny tlaku se nazývá rosným bodem. Teplota vzduchu je tedy shodná s teplotou rosného bodu. Pokud se teplota vzduchu přiblíží teplotě rosného bodu, dochází ke vzniku mlhy. Směšovací poměr ukazuje hmotnost vody, která připadá na jednotku hmotnosti suchého vzduchu. Jde o obdobu absolutní vlhkosti, avšak tam záleží na hmotnosti vody, která je pomocí tohoto parametru vyjádřena, připadající na jednotku objemu vzduchu.

Obsah vlhkosti ve vzduchu je proměnlivý a nejvíce je vzduch nasycen vlhkostí u zemského povrchu, odkud dochází k odpařování vody do atmosféry. Prouděním je vlhkost přesouvána do větších výšek, kde se vzduch ochlazuje a blíží stavu nasycení. Po dosažení jeho nasycení se pára mění v kapičky vody (kondenzuje) a vznikají oblaky. Další informace o ochlazování vzduchu a jeho způsobech obsahuje stránka o teplotě vzduchu.

Kondenzační hladina

Je hladina, v níž dojde k dosažení 100% relativní vlhkosti vzduchu, tedy ke stavu jeho nasycení. V této hladině vzniká oblak a pokud vzduch vystupuje dále, oblak narůstá do výšky (vertikálně). Během stoupání se vzduch rozpíná a ochlazuje. V kondenzační hladině či jinými slovy výšce se nachází základna oblaku, který v této výšce začne vznikat. Růst oblaku do výšky nad kondenzační hladinu se děje zejména u kupovitých oblaků, ale i u jiných oblačných druhů. V oblastech s nasyceným vzduchem nebo se vzduchem blízko stavu nasycení se může vyskytovat námraza, která ovlivňuje velmi významně letový provoz v dané výšce a to pokud je v oblacích přítomna přechlazená voda, ideálně za teplot 0 až -12°C.

Reference

Použitá a doporučená literatura:

DVOŘÁK, P. Letecká meteorologie 2017. Cheb: Svět Křídel, 2017

MÍKOVÁ, T. KARAS, P. ZÁRYBNICKÁ, A. Skoro jasno. Praha: Česká Televize, 2007

DVOŘÁK, P. Pozorování a předpovědi počasí. Cheb: Svět Křídel, 2012

BEDNÁŘ, J. KOPÁČEK, J. Jak vzniká počasí? Praha: Karolinum, 2005