חשיבות הלחות במטאורולוגיה

לחות היא משתנה מטאורולוגי חשוב למדי בגלל אדי מים תמיד נמצאים באוויר שלנו. לא משנה מה הטמפרטורה של האוויר שאנו נושמים, הוא מכיל כמעט תמיד מעט אדי מים. אנחנו רגילים לראות לחות, במיוחד בימי החורף הקרים ביותר. אם אתה מעוניין לדעת יותר על משתנה זה, אתה יכול לקרוא על חשיבות הלחות במטאורולוגיה.

מים הם אחד המרכיבים העיקריים של האטמוספירה וניתן למצוא אותם בשלושת המצבים (גז, נוזל ומוצק). במאמר זה אני הולך להסביר את כל מה שאתה צריך לדעת על לחות כמשתנה מטאורולוגי ולמה הוא מיועד. האם אתה רוצה לדעת יותר על זה?

מהי לחות? סוגי לחות

לחות היא כמות אדי המים באוויר. כמות זו אינה קבועה, אלא תהיה תלויה בגורמים שונים, כמו האם ירד גשם לאחרונה, האם אנחנו ליד הים, האם יש צמחים וכו'. זה תלוי גם בטמפרטורת האוויר. כלומר, ככל שטמפרטורת האוויר יורדת, הוא מסוגל להחזיק פחות אדי מים, וזו הסיבה שמופיעים אדים כאשר אנו נושמים, או טל לילה. האוויר נהיה רווי באדי מים ואינו יכול להחזיק כל כך הרבה מים, ולכן המים הופכים שוב לנוזלים. מעניין לדעת איך אוויר מדבר מסוגל להחזיק יותר לחות מאוויר קוטבי, מכיוון שאוויר חם לא נהיה רווי באדי מים כל כך מהר ומסוגל להחזיק יותר ממנו מבלי שיהפוך למים נוזליים.

ישנן מספר דרכים להתייחס לתכולת הלחות באטמוספירה:

• לחות מוחלטת: מסה של אדי מים, בגרמים, הכלולה באוויר 1 יבש.
• לחות ספציפית: מסת אדי מים, בגרמים, הכלולים בק"ג אוויר אחד.
• Rאזור ערבוב: מסת אדי מים, בגרמים, בק"ג אחד של אוויר יבש.

עם זאת, מדד הלחות הנפוץ ביותר נקרא RH, אשר מבוטא כאחוז (%). הוא מתקבל על ידי חלוקת תכולת האדים של מסת האוויר בקיבולת האחסון המקסימלית שלה והכפלה ב-100. זה מה שציינתי קודם: ככל שהטמפרטורה של מסת אוויר גבוהה יותר, כך היא יכולה להחזיק יותר אדי מים, ולכן הלחות היחסית שלה יכולה להיות גבוהה יותר. כדי להעמיק בזה, אתה יכול לקרוא על לחות יחסית.

מתי מסת רוויה?

היכולת המרבית להחזיק אדי מים נקראת לחץ אדים רווי. ערך זה מציין את הכמות המרבית של אדי מים שיכולה להכיל מסת אוויר לפני הפיכתם למים נוזליים.

בזכות הלחות היחסית, נוכל לקבל מושג כמה קרובה מסת אוויר להגיע לרוויה שלה, ולכן הימים שאנו שומעים שהלחות היחסית הם 100% אומרים לנו שמסת האוויר כבר אינה יכול לאגור יותר אדי מים ומשם, תוספות מים נוספות למסת האוויר יהוו טיפות מים (המכונות טל) או גבישי קרח, בהתאם לתנאי הסביבה. תופעה זו נצפית בדרך כלל עם עלות השחר, כאשר הטמפרטורות ירדו באופן משמעותי. זה קורה בדרך כלל כאשר טמפרטורת האוויר נמוכה למדי ולכן לא יכול להחזיק יותר אדי מים. כאשר טמפרטורת האוויר עולה, הוא מסוגל להחזיק יותר אדי מים מבלי להיות רווי, וזו הסיבה שהוא לא יוצר טיפות מים.

לדוגמא, במקומות החוף, בקיץ יש לחות גבוהה וחום "דביק" בשל העובדה כי טיפות הגלים בימים סוערים נשארות באוויר. עם זאת, בשל הטמפרטורות הגבוהות שלה, לא יכול ליצור טיפות מים או להיות רווי, מכיוון שהאוויר יכול לאגור הרבה אדי מים. זו הסיבה לכך שלא נוצר טל בקיץ.

כיצד נוכל להפוך למסת אוויר רוויה?

על מנת להבין זאת בצורה נכונה, עלינו לחשוב מתי אנו נושפים את אדי המים מפינו בלילות החורף. לאוויר הזה שננשוף כשאנחנו נושמים יש טמפרטורה מסוימת ותכולת אדי מים. עם זאת, כאשר הוא עוזב את פינו ובא במגע עם האוויר הקר שבחוץ, הטמפרטורה שלו יורדת בחדות. בשל התקררותו, מסת האוויר מאבדת את היכולת להכיל אדים, להגיע בקלות לרוויה. ואז אדי המים מתעבים ויוצרים ערפל.

שוב אני מדגיש שזהו אותו מנגנון שבו נוצר הטל שמרטיב את הרכבים שלנו בלילות החורף הקרים. לכן, הטמפרטורה שאליה יש לקרר מסה של אוויר כדי לייצר עיבוי, מבלי לשנות את תכולת האדים שלה, נקראת נקודת הטל או טמפרטורת הטל. כדי להבין טוב יותר את התופעה, אני מזמין אותך ללמוד עוד עליה כיצד הלחות משתנה עם הטמפרטורה.

מדוע חלונות רכב ערפילים ואיך מסירים אותם?

כדי לפתור בעיה זו שיכולה לקרות לנו בחורף, במיוחד בלילה ובימים גשומים, עלינו לחשוב על רוויית האוויר. כשאנחנו נכנסים לרכב ובאים מהרחוב, תכולת אדי המים ברכב מתחילה לגדול ככל שאנחנו נושמים ובשל הטמפרטורה הנמוכה שלו הוא רווי מהר מאוד (הלחות היחסית שלו מגיעה ל 100%). כאשר האוויר בתוך המכונית נהיה רווי, זה גורם לחלונות לערפל מכיוון שהאוויר כבר לא יכול להחזיק עוד אדי מים ובכל זאת אנו ממשיכים לנשום ולנשוף עוד אדי מים. לכן האוויר נהיה רווי וכל העודפים הופכים למים נוזליים.

זה קורה כי שמרנו על טמפרטורת האוויר קבועה, אך הוספנו הרבה אדי מים. איך נוכל לפתור את זה ולא לגרום לתאונה בגלל הראות הנמוכה של הזכוכית הערפלת? עלינו להשתמש בחימום. באמצעות החימום ומכוון אותו אל הקריסטלים, נגדיל את הטמפרטורה של האוויר וכך נוכל לאגור יותר אדי מים מבלי להיות רוויים. באופן זה החלונות הערפילים ייעלמו ונוכל לנסוע היטב, ללא כל סיכון נוסף.

איך מודדים לחות והתאדות?

לחות נמדדת בדרך כלל באמצעות מכשיר הנקרא פסיכומטר. זה מורכב משני מדחומים שווים, אחד מהם, המכונה "מדחום יבש", משמש פשוט להשגת טמפרטורת האוויר. בשני, המכונה "מדחום רטוב", מכוסה המאגר ברשת הרטובה באמצעות פתיל המביא אותו במגע עם מאגר מים. הפעולה מאוד פשוטה: המים הסופגים את הרשת מתאדים ולשם כך הם לוקחים את החום מהאוויר שמסביב, שטמפרטורתו מתחילה לרדת. בהתאם לטמפרטורה ולתכולת האדים הראשונית של מסת האוויר, כמות המים המאיידים תהיה גדולה יותר או פחות ובאותה מידה תהיה ירידה גדולה או פחות בטמפרטורה של המדחום הרטוב. בהתבסס על שני ערכים אלה, הלחות היחסית מחושבת באמצעות נוסחה מתמטית המתייחסת אליהם. לנוחיותכם, המדחום מסופק עם טבלאות כניסה כפולות המעניקות ישירות את ערך הלחות היחסית מהטמפרטורות של שני המדחומים, ללא צורך לבצע חישובים כלשהם.

יש מכשיר אחר, מדויק יותר מהקודם, הנקרא אספירופסיכומטר, בו מנוע קטן מבטיח כי המדחומים מאווררים ברציפות.

כפי שאתה יכול לראות, בכל הנוגע למטאורולוגיה ומדעי האקלים, לחות היא די חשובה.