الرُّطوبَة



ماهي الرطوبة وطرق قياسها وتأثيرها على الجو وعلى الانسان.
ماهي الرطوبة وطرق قياسها وتأثيرها على الجو وعلى الانسان.



طقس متشبع بالرطوبة


ما هي الرُّطوبَة:

الرطوبة مصطلح يصف كمية بخار الماء في الهواء، وتختلف الرطوبة حسب درجة الحرارة وضغط الهواء، فكلما كان الهواء أدفأ زادت كمية بخار الماء الذي يحمله، وعندما يحتوي الهواء على أقصى كمية من بخار الماء يستطيع حملها تحت درجة حرارة وضغط معيّنيْن، فعندئذ يقال إنّ الهواء قد تشبّع ببخار الماء.
مفاهيم تتعلق بتعيين كمية الرطوبة في الجو:

هناك عدة مفاهيم تتعلق بتعيين كمية بخار الماء الموجود في الهواء نسبة الخلط:
هي النسبة بين كتلة بخار الماء إلى كتلة الهواء الجاف الذي يترافق معه بخار الماء. ضغط البخار:
هو الضغط الجزئي لبخار الماء كمركبة غازية للغلاف الجوي، ويقاس بالهكتوباسكال. محتوى الرطوبة (الرطوبة النوعية):
هي نسبة كتلة بخار الماء إلى كتلة الهواء الرطب الذي يترافق معه.

الرطوبة النسبية:


هي نسبة ضغط البخار الحقيقي إلى ضغط البخار المشبع عند درجة حرارة الهواء. الرطوبة النسبية:

عندما تتم مقارنة كمية بخار الماء في الهواء بكمية بخار الماء التي يستطيع الهواء حملها عند درجة التشبع، فإن ذلك يسمى الرطوبة النسبية، وإذا كان الهواء يحتوي على نصف كمية بخار الماء التي يستطيع حملها فقط، فعندئذ تعادل هذه الرطوبة 50 %، ويكون الهواء مشبعاً بالرطوبة في الجو الذي تكتنفه السحب والضباب، وتكون الرطوبة النسبية في هذه الحالة 100%، كذلك فإن طبقات الهواء السفلى فوق المحيطات، تكون معظمها مشبعة بالرطوبة التي تصل إلى 100%. أمّا في الصحراء الكبرى والمناطق الصحراوية شبه المدارية، فتنخفض الرطوبة النسبية إلى 10% فقط.


العلاقة بين درجة الحرارة والرطوبة النسبية:


تختلف الرطوبة النسبية لمنطقة ما اختلافا شديدا خلال النهار، وذلك على الرغم من أنّ كمية بخار الماء في الهواء تظلّ كما هي، وفي مثل هذه الحالات تتغير الرطوبة النسبية عندما ترتفع أو تنخفض درجات الحرارة، فقد تكون الرطوبة النسبية أعلى في الصباح، عندما تكون درجة الحرارة منخفضة ويكون الهواء غير قادر على حمل كمية من بخار الماء أكبر من الكمية التي حملها في ذلك الوقت، ولكن عندما ترتفع درجة الحرارة أثناء النهار، يصبح الهواء قادراً على حمل كمية من بخار الماء أكبر، وبالتالي تقلّ كمية الرطوبة النسبية.

ولمّا كان الهواء يبرد تحت درجة ضغط محدّدة وكمية بخار ماء دائمة، فإنه يصل إلى درجة حرارة يصبح معها مشبعًا، ودرجة الحرارة هذه تسمى درجة أو نقطة الندى، أمّا إذا قلّت درجة الحرارة عن ذلك، فإنّ بخار الماء يبدأ في التكثف وتتكون السحب أو الضباب أو الندى، وكلّما انخفضت درجة حرارة الهواء بالنسبة لكمية الندى الموجودة فيه، زادت الرطوبة النسبية.


تأثير الرطوبة على الإنسان:

في الصيف تؤثر الرطوبة على الإنسان فعندما ترتفع درجة الحرارة والرطوبة النسبية، يشعر معظم الناس بعدم الراحة "واللزوجة"، وذلك لأن عرقهم لا يتبخر، ويستخدم كثير من الناس مكيّفات الهواء وأجهزة تقليل الرطوبة في فصل الصيف وذلك لتخليص الهواء من بخار الماء الموجود فيه.
أمّا في الشتاء، فيكون الهواء الدافئ داخل المباني جافًا، كما قد تنخفض الرطوبة النسبية في الداخل إلى درجة كبيرة جدًا، ويمكن أن تسبّب هذه الظروف جفافا للجيوب الأنفية ومشكلات صحية أخرى، ونتيجة لذلك، يستخدم الناس غالباً أجهزة الترطيب في الشتاء، لنشر بخار الماء في الهواء.


طرق قياس الرطوبة:

تصنف طرق قياس الرطوبة الجوية المستخدمة لأغراض البحث والتطبيق إلى: الطريقة الحرارية الديناميكية:
يتكون (السايكروميتر (- مقياس الرطوبة الجوي- من ميزاني حرارة متشابهين يكونا جنباً إلى جنب أحدهما يسمي الميزان الجاف والآخر الميزان الرطب، ويكون مغطى بنسيج قطني رقيق أو حرير صناعي ويبقي رطباً بماء نقي.
كلما كان الهواء أكثر جفافا كلما كان التبخر عن الغطاء الرطب أكثر سرعة، وكان الفرق في درجة الحرارة بين الميزانين الجاف والمبلل أكثر.
وهناك طريقتين مستخدمتين لقياس وحساب الرطوبة من السايكروميتر وهما :

أ- طريق التهوية الطبيعية أو الحرة(التبليل الدائم):


تتدلى فتيلة الميزان المبلل في الماء وتبقى البصلة رطبة بفعل الشعرية على طول الفتيلة، ثم تقاس درجة الحرارة للميزانين وحساب الرطوبة باستخدام معادلة خاصة أو باستخدام جدول الرطوبة.


ب - طريقة التهوية القصرية أو الإجبارية:


وفيها يتم استخدام مروحة بسرعة ثابتة تتراوح ما بين 2.5-10م/ث، ويتم إتباع الخطوات التالية لقراءة الموازين وحساب الرطوبة:
تبليل الميزان الرطب.
تشغيل المروحة.
الانتظار لمدة دقيقتين أو ثلاثة أو حتى تصبح قراءة درجة حرارة الميزان الرطب ثابتة.
قراءة الميزان الجاف.
قراءة الميزان الرطب.


طرق تعتمد على تغير أبعاد المادة المسترطبة مثل (الشعر):


تتغير أبعاد عدد من المواد العضوية، تبعاً لتغير محتواها من الرطوبة، وقد تم استخدام شعر الإنسان بعد إزالة الشحم منه لقياس الرطوبة النسبية منذ القرن السابع عشر.
حيث ثبت أنه يزداد طول الشعر ما بين 2-2.5% في المعدل لتغير صفر – 100% رطوبة نسبية ويكون طول الشعر عادةً مابين 15 – 20 سم.


ملحوظة:


الشعر حساس جداً للتلوث ومن تراكم الشحوم نتيجة اللمس، ولذلك يجب تنظيف الشعر المستخدم في قياس نسبة الرطوبة بمواد خاصة مثل الكحول وبشكل دوري. طرق المقاومة الكهربائية. طريقة السعة الكهربائية.

طريقة الامتصاص:


امتصاص كلوريد الكالسيوم للرطوبة. طريقة التكثف: مسترطب درجة الندى ودرجة التجمد. حساب الرطوبة النسبية من مسطرة الرطوبة أو جدول الرطوبة. يفضل استخدام هذه الطريقة في محطات قياس نسبة الرطوبة (الأرصاد الجوية)، وذلك لدقتها، والجدول التالي يبين حساب الرطوبة من الفرق بين الميزان الجاف والرطب:





من أجهزة قياس نسبة الرطوبة:






جهاز قياس الرطوبة
مسجل نسبة الرطوبة Hygrograph. هو جهاز يتم بواسطته تسجيل نسبة الرطوبة ويتكون من :
أ- مجس :
وهو هنا الشعر ويكون على شكل حزمة لإعطاء قوة لتحريك le mecanisme للجهاز.
ب- مجموعة الروافع:
هي المجموع المسئولة عن نقل التغير في طول الشعر إلى الخارطة.

ج- الساعة:


تكون إما يومية أي تدور دورة كاملة خلال 24 ساعة أو أسبوعية وتدور دورة خلال 72 ساعة وتوضع خارطة على الساعة ليتم تسجيل القراءات عليها والتي تقارن يومياً مع قراءات السايكروميتر

حيث تستطيع الأجهزة الجيدة قياس الرطوبة النسبية عند درجات الحرارة الموجبة بدقة ±5%.



سلام