في مجال الفيزياء، تمثل الرطوبة كمية رطوبة الماء الموجودة في الغلاف الجوي. يمكن رؤية الرطوبة بالعين المجردة ولكن يمكن تقديرها باستخدام طرق معينة.
أشارت الرطوبة إلى توقعات الطقس بكفاءة. علاوة على ذلك ، يتم تصنيفها إلى نوعين ، وهما الرطوبة المطلقة والنسبية.
الوجبات السريعة الرئيسية
- تقيس الرطوبة المطلقة محتوى بخار الماء في الهواء بغض النظر عن درجة الحرارة.
- تعتبر الرطوبة النسبية كلاً من محتوى بخار الماء ودرجة حرارة الهواء.
- يمكن أن تجعل الرطوبة النسبية المرتفعة يومًا دافئًا أكثر سخونة ، بينما يمكن أن تجعل الرطوبة النسبية المنخفضة يومًا باردًا أكثر برودة.
الرطوبة المطلقة مقابل الرطوبة النسبية
الرطوبة المطلقة هي الكمية الفعلية لبخار الماء الموجود في الهواء، وتقاس بالجرام من بخار الماء لكل متر مكعب من الهواء. النسبي رطوبة هي النسبة المئوية التي تعبر عن مقدار بخار الماء الذي يحتفظ به الهواء مقارنة بالكمية القصوى التي يمكن أن يحتفظ بها عند درجة حرارة معينة.
عند إظهار الرطوبة المطلقة للغلاف الجوي ، فإنه يتجاهل عامل درجة الحرارة. بكلمات بسيطة ، الرطوبة المطلقة هي معيار لمدى انخفاض معدل بخار الماء في كمية معينة من الهواء خلال تلك الفترة.
يتم تقسيم حجم الهواء وبخار الماء للحصول على الرطوبة المطلقة.
على العكس من ذلك ، يتم تعريف الرطوبة النسبية على أنها النسبة بين توازن ضغط بخار الماء في مذيب معين والجزء الجزئي لبخار الماء في المذيب.
هنا ، يتم أخذ حالة درجة الحرارة في الاعتبار أثناء حساب الرطوبة النسبية للغلاف الجوي. الرطوبة النسبية دائما بالنسبة المئوية.
جدول المقارنة
| معلمات المقارنة | الرطوبة المطلقة | الرطوبة النسبية |
|---|---|---|
| تعريف | يستخدم محتوى بخار الماء كقياس للرطوبة المطلقة في حجم معين من الهواء. | إنها النسبة المئوية الجزئية لضغط بخار الماء المستقر حسب مستوى بخار الماء في هذا الخليط المعطى. |
| وحدة si | يتم التعبير عن الرطوبة المطلقة على شكل رطوبة بالجرامات أو الكيلوجرامات لكل متر مكعب من الهواء المعطى. | ينتج عنه قيمة النسبة المئوية. |
| دور درجة الحرارة | الرطوبة المطلقة لا علاقة لها بدرجة الحرارة المتاحة في الغلاف الجوي في تلك المرحلة. | تعتمد الرطوبة النسبية على درجة حرارة الغلاف الجوي ، بحيث تتناسب الرطوبة النسبية عكسياً مع درجة الحرارة. |
| تتأثر بالمنطقة | تؤثر ظروف الكوكب على الرطوبة المطلقة ، مثل المواسم والأرض والمياه. | في المناطق الساحلية ، تكون الرطوبة النسبية أكثر ، بينما تكون منخفضة في المناطق الصحراوية. |
| تعبير رياضي | يمكن التعبير عن الرطوبة المطلقة كنسبة حجم الهواء إلى حجم بخار الماء. | تُحسب الرطوبة النسبية بقسمة حجم بخار الماء وحجم الهواء الجاف |
ما هو المطلق؟
تُعرَّف الرطوبة المطلقة لكمية الهواء في الغلاف الجوي بأنها نوعية بخار الماء الموجود في الهواء الرطب. نتيجة لوجود بخار الماء في الهواء الرطب ، فإن حجم بخار الماء هو نفسه الموجود في الهواء الرطب.
وبالتالي، توصف الرطوبة المطلقة بقدرتها على قياس كثافة بخار الماء في الجو الرطب. وفي الوقت نفسه، لا تؤثر درجة الحرارة على الرطوبة المطلقة.
علاوة على ذلك ، يُشار إلى رمز الرطوبة المطلقة بـ ρv. إلى جانب ذلك ، فإن قيمة الرطوبة المطلقة ليست ثابتة ، وتتغير وفقًا لمحتوى الرطوبة في الهواء في أماكن مختلفة.
كوحدة قياس، يتم تعريف الرطوبة المطلقة على أنها كمية الرطوبة لكل متر مكعب من الهواء (جم / م 3). علاوة على ذلك، نظرًا لقياس الرطوبة الدقيق، تعتبر الرطوبة المطلقة هي الطريقة العلمية الأكثر دقة.
يمكن حسابه بقسمة كتلة سعة بخار الماء في الهواء على الحجم الذي يشغله الهواء.
على سبيل المثال ، إذا كان هناك 6 جرامات من بخار الماء في 2 متر مكعب من الهواء ، فإن الرطوبة المطلقة تساوي 3 جرام / م 3.
نظرًا لحسابها الدقيق لمقدار الماء الموجود في الهواء ، فإن الرطوبة المطلقة تساعد في تحديد الرطوبة في الصيف والشتاء والفصول المختلفة.
ما هي الرطوبة النسبية؟
عندما نتحدث عن الرطوبة النسبية ، فإننا نشير إلى نسبة محتوى بخار الماء في الهواء مقارنة بالمقدار المطلوب من أجل تشبع الهواء تمامًا.
علاوة على ذلك ، فإن دور درجة الحرارة مهم جدًا في الرطوبة النسبية لأن الرطوبة النسبية تتناسب عكسياً مع درجة الحرارة ، لذلك عندما تزداد درجة الحرارة ، تنخفض الرطوبة النسبية للغلاف الجوي معها.
بعد ذلك ، تظل الرطوبة النسبية ثابتة بغض النظر عن كمية الهواء في الفضاء.
ويمكن حسابها باستخدام الصيغة ؛ النسبة المئوية الجزئية بين ضغط بخار الماء النقي على سطح مستوٍ وبخار الماء في الخليط.
ومع ذلك ، من ناحية أخرى ، اخترع الفيزيائي والجيولوجي السويسري هوراس بنديكت دي سوسور أداة تسمى مقياس الرطوبة في عام 1783 لحساب الرطوبة النسبية.
يتم التعبير عن الرطوبة النسبية بالنسبة المئوية ويشار إليها بالرمز φ أو RH في الفيزياء.
يتم استخدام نسبة الرطوبة المعبر عنها كمقياس مهم أثناء الإشارة إلى توقعات الطقس؛ بحيث تكون النسبة الأعلى تعني أن الهواء رطب. يعد تكييف الهواء والتوربينات البخارية من الأمثلة الشائعة على الرطوبة النسبية.
الاختلافات الرئيسية بين الرطوبة المطلقة والنسبية
- يتم تحديد محتوى بخار الماء بالرطوبة المطلقة ، بينما تحدد الرطوبة النسبية نسبة بخار الماء إلى الهواء الجاف.
- إطلاقا لا يعتمد على درجة الحرارة ، أي يتم إهمال درجة الحرارة أثناء حساب الرطوبة المطلقة ، بينما تؤخذ درجة الحرارة في الاعتبار.
- يقاس بالجرام أو كجم / م 3 (جرام / كيلوجرام لكل متر مكعب). ويتم التعبير عن وحدة SI للرطوبة النسبية بالنسبة المئوية.
- قيمة الرطوبة المطلقة ليست ثابتة ، فهي تتغير مع تغير كمية بخار الماء في الغلاف الجوي ، بينما قيمة الرطوبة النسبية ثابتة ، حيث تحتوي على رطوبة مطلقة في الغلاف الجوي.
- تُستخدم الرطوبة المطلقة لحساب نسبة كتلة البخار إلى الكتلة الموجودة في تيار الغاز الحامل ، بينما تُستخدم الرطوبة النسبية في التنبؤات الجوية للإشارة إلى وجود الضباب والضباب.
- https://europepmc.org/article/med/1572193
- https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1179/sic.1994.39.Supplement-2.32
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
إنه أمر لا يصدق الاعتقاد بأن الهواء يمكن أن يحتوي على مثل هذه الكمية من الماء وكيف يتغير وفقًا لدرجة الحرارة.
أجد الأمر مثيرًا للاهتمام للغاية، وما زلت مندهشًا من مدى أهمية القدرة على قياس الرطوبة، ولم أعتقد أبدًا أنه يمكننا تقديرها.
يا له من مقال مثير للاهتمام، إنه لأمر مدهش عالم الفيزياء وتأثيره على التنبؤ بالطقس.
أعتقد أنه من اللافت للنظر مدى تأثير الرطوبة على إدراكنا لدرجة الحرارة. رائعة تماما!
هذا رائع!
واو، هذا مفيد جدًا ومفيد. لم أفهم تمامًا الاختلافات بين الرطوبة المطلقة والنسبية من قبل.