Точка росы и высота над уровнем моря: взаимосвязь и подробные факты
Мы сталкиваемся с более прохладной воздушной средой, когда путешествуем на высоте. В статье обсуждаются взаимосвязь и подробные факты о точке росы воздуха и высоте над уровнем моря.
Роса – это водное состояние воздуха при его конденсации, а температура, при которой он конденсируется, называется точкой росы. Из-за снижения температуры или точки росы на высоте или на высоте воздух расширяется, насыщается водяным паром и конденсируется.
Мы последовали за этим температура воздуха падает по мере того, как мы находимся на высоте или над земной поверхностью. Когда температура воздуха достигает точки росы на высоте, частицы воздуха действуют как ядра конденсации конденсировать водяной пар в жидкую воду.
Конденсированная вода превратится либо в облако, либо в туман, в зависимости от точки росы на высоте, где она образуется. Оно сформирует облако на максимальной высоте от поверхности земли. На минимальной высоте он становится росой при контакте с более холодной твердой поверхностью. Тогда как у слоя становится минимальная и максимальная высота, он становится туманом.
Как высота влияет на точку росы?
Высота над уровнем моря сильно влияет на точку росы в зависимости от относительной влажности.
Относительная влажность является важным фактором, который показывает, какой процент водяного пара содержится в воздухе. На высоте относительная влажность становится равной 100 %, поэтому воздух конденсируется и превращается в облака только тогда, когда его точка росы и температура становятся одинаковыми.
Многие из нас ошибочно проводят различие между относительной влажностью и влажностью. воздуха влажность указывает сколько смеси воды и других элементов содержит воздух. Поскольку мы должны изучить точку росы и высоту над уровнем моря, мы рассматриваем только относительная влажность который описывает только количество водяного пара. Отношение между точкой росы и высотой над уровнем моря представляет собой концепцию относительной влажности.
Влажность воздуха низкая из-за атмосферного давления, которая описывает его точку росы на высоте. Относительная влажность 100% указывает на то, что температура воздуха и точка росы на высоте одинаковы. Это означает, что воздух удерживает весь водяной пар, который он может удержать. Следовательно, воздух насыщен водой до самого высокого уровня на высоте для создания облаков.
В то время как воздух на уровне моря содержит повышенную влажность, что снижает относительную влажность из-за повышения температуры воздуха, а роса воздуха остается неизменной на уровне моря. Он показывает, как относительная влажность зависит от текущей температуры воздуха или высоты над уровнем моря.
Предположим, что город Вашингтон находится на высоте 30 футов, а город Денвер — на высоте 5000 футов. Поскольку Денвер находится на большей высоте, чем Вашингтон, ему придется понизить атмосферное давление. Таким образом, если температура воздуха и точка росы точны в обоих городах, количество водяного пара, содержащегося в воздухе, больше в Денвере из-за его большей высоты.
Воздух использует тепловую энергию для расширения на высоте, что приводит к быстрой потере тепла. Поэтому более холодный воздух не может переносить влагу, как более теплый воздух, и, следовательно, он насыщен водяным паром.
Не существует точного значения высоты, на которой температура воздуха равна его точке росы. Ненасыщенный воздух теряет 3°C тепловой энергии на каждые 1000 футов подъема высоты. Таким образом, независимо от того, что вызывает конденсацию воздуха, насыщенный воздух постоянно образует облака на высоте.
Для воздуха на уровне моря его температура T = 30°C, точка росы Td = 15°C, относительная влажность RH = 55%
Атмосферное давление становится низким, если мы поднимаемся вертикально в том же воздухе на высоте около 3000 футов. Он непрерывно охлаждается со скоростью 3 ° C / 1000 футов.
Наконец, для воздуха на высоте 3000 футов T = 15°C, Td = 15°C, относительная влажность RH = 100%
Вот как воздух насыщается на высоте 3000 футов, создавая облака, когда его температура равна точке росы на высоте.
Изменяется ли точка росы с высотой?
Точка росы не меняется с высотой из-за содержания водяного пара.
Чем выше точка росы, тем выше влажность воздуха. Когда мы охлаждаем такой воздух, поднимаясь на высоту, влажность уменьшается, потому что температура воздуха снижается из-за высоты. Он показывает, что с высотой меняется не точка росы, а температура воздуха.
Точка росы и высота над уровнем моря являются критическими параметрами воздуха, отражающими его температуру и относительную влажность. Точка росы не меняется с высотой из-за низкого атмосферного давления. если температура воздуха равна точке росы или относительная влажность становится равной 100%. Обычно на уровне моря, когда теплый воздух соприкасается с холодной твердой поверхностью, его температура снижается и достигает точки росы. В таких случаях воздух затем конденсируется, создавая росу на твердой поверхности.
Следовательно, температура воздуха 20°C и точка росы 10°C кажутся более влажными или влажными, чем температура воздуха 20°C и точка росы 5°C; даже температура воздуха одинаковая.
Облако образуется, когда разница или разброс между температурой воздуха и точка росы на высоте становится равным нулю. Рассчитаем высоту, на которой образуется облако в точке росы.
Высота, на которой температура воздуха снижается до точки росы, называется Повышенный уровень конденсации (LCL). В точке LCL скорость охлаждения воздуха сместилась в сторону Насыщенная адиабатическая скорость задержки из Сухая адиабатическая задержка. Метеорологи говорят, что ненасыщенный воздух показывает падение температуры на 5.5 ° C на каждые 1000 футов, что называетсясухой градиент‘, в то время как насыщенный воздух демонстрирует более медленное падение температуры на 3°C на высоту 1000 футов, что называется ‘скорость градиента мойзе’. Разница между этими двумя условиями составляет 4.4 ° C, что связано с тем, как уровень влажности меняет воздух. температура, когда воздух начинает конденсироваться в точке росы.
Итак, как только мы поймем высоту, температуру воздуха и точка росы воздуха, формула для высоты облака дается,
Высота облаков = (температура воздуха – точка росы)/ 4.4 x 1000 + высота
Источник
Влажность воздуха
В воздухе всегда содержится водяной пар. При охлаждении он конденсируется. Поэтому в воздухе всегда имеются мельчайшие капельки воды или кристаллики льда. Эти капельки и кристаллики воды настолько малы, что они как бы плавают в воздухе и под действием силы тяжести медленно опускаются вниз. Их можно сравнить с пылинками, которые заметны в ярком солнечном луче, проникающем в комнату.
Насыщенность воздуха парами воды называют его влажностью. Воздух над морями и океанами всегда имеет повышенную влажность, а воздух над пустынями и степями, которые находятся вдали от морей и океанов и сильно прогреваются солнечными лучами, содержит очень мало воды, и поэтому его называют сухим.
Влажность воздуха постоянно меняется по сезонам года, по суткам и даже в течение суток. Днем воздух над сушей нагревается сильнее, чем над поверхностью моря. Нагретый воздух поднимается вверх, давление его над сушей уменьшается. Поэтому днем прохладный и влажный воздух со стороны моря перемещается в область суши. Ночью суша быстро охлаждается, а море дольше сохраняет теплоту. Нагреваясь, воздух над морем ночью поднимается вверх, а его место занимает более плотный воздух с суши.
Влажный воздух, поднимаясь в верхние слои тропосферы, охлаждается. Конденсируясь, пары воды превращаются в жидкую воду или мельчайшие льдинки. Накапливаясь, они образуют облака. На высоте 1–2 км от поверхности Земли облака похожи на огромные кучи. Их вершины могут подниматься до 8–10 км. Такие облака называют кучевыми. Между ними бывают просветы голубого неба.
Облака: кучевые (1), слоистые (2), перистые (3)
Как только облако вырастает до слоя воздуха с ледяными кристаллами, вершины его сразу же затуманиваются и облако превращается в кучево-дождевое. С этого момента из него выпадают осадки — сильные летние ливни и обильные зимние снегопады. Летом осадки часто бывают с грозой и градом, а осенью — со снежной крупой.
Облака, застилающие небо плотной пеленой, называют слоистыми. Выше их, на расстоянии 7–10 км от земной поверхности, образуются облака, похожие на гигантские перья. Это перистые облака. С ними связаны затяжные дожди.
На метеорологических станциях осадки собирают и измеряют с помощью прибора осадкомера. После каждого дождя измеряют толщину водяного слоя. Складывая получаемые цифры, узнают, сколько осадков в миллиметрах за год выпадает в той или иной местности.
Конденсация водяного пара происходит нередко у самой поверхности Земли. При этом образуется туман, роса или иней. Туман появляется прохладными вечерами после захода Солнца и стелется по низинам и водоемам. Исчезает он после восхода Солнца. При сильном тумане даже в нескольких шагах ничего не видно.
Влажность воздуха имеет большое значение в жизни живых организмов. При небольшой влажности и высокой температуре воздуха ускоряется рост и развитие растений. При повышенной влажности и пониженной температуре воздуха растения поражаются различными болезнями. У человека и животных при таких условиях развиваются простудные заболевания.
Источник
Ответы к § 50. Облака и атмосферные осадки. География, землеведение 5-6 класс, Климанова
1. Связана ли форма облака с его названием?
Да, форма облака связана с его названием. Например, слоистые состоят из нескольких слоёв, перистые похожи на перья, кучевые похожи на кучи.
2. Какие облака располагаются в верхнем ярусе тропосферы; в нижнем ярусе тропосферы? Какие облака могут занимать сразу несколько ярусов?
В верхнем ярусе тропосферы располагаются высококучевые, высокослоистые, перистослоистые и перистые. В нижнем ярусе тропосферы располагаются слоисто – дождевые, слоисто – кучевые, кучевые, кучевые – дождевые облака. Сразу несколько ярусов могут занимать слоисто – дождевые, слоисто – кучевые, кучевые – дождевые.
3. Из каких облаков выпадает дождь? Какие могут принести грозу?
Дождь выпадает из слоисто – дождевых, слоистых, кучевых и кучево – дождевых. Принести грозу могут тёмные грозовые облака, которые могут достигать 16 километров в высоту.
4. За какими облаками вы любите наблюдать больше всего? Почему?
Больше всего я люблю наблюдать за кучевыми облаками, потому что они очень быстро меняют свою форму. Это делает их непредсказуемыми и фантастическими.
Вопросы и задания
Где влажность воздуха будет выше: над пустыней или над морем; над лугом или над пашней; над лесом или над пашней? Почему?
Влажность воздуха будет выше над морем, чем над пустыней; над лугом, чем над пашней; над лесом, чем над пашней.
Объясните своими словами, что такое влажность воздуха.
Влажность воздуха – это содержание влаги (водяного пара) в воздухе. Чем больше водяного пара в объёме воздуха, тем больше его влажность.
Почему зимой на оконных стёклах образуется иней?
Зимой на оконных стёклах образуется иней, так как воздух, содержащий очень много влаги, доходит до точки замерзания.
Как вы думаете, от каких условий зависит влажность воздуха?
От испарения и количества выпавших осадков зависит влажность воздуха.
Бывая летом за городом, вы наблюдали, как иногда вечером на землю опускается туман. При каких условия он образуется?
Туман образуется при благоприятных, для конденсации водяного пара, климатических условиях.
При каких условиях на траве появляется роса?
Роса на траве появляется при охлаждении воздуха. Пар, находясь над поверхностью земли, конденсируется, образуя мелкие капельки воды.
Источник