Umiditatea atmosferica, exprimare, masurare, determinari analitice
Procesele fizice studiate in cadrul regimului termohigrometric sunt procese reversibile: evaporarea, condensarea, sublimarea, cu consecinte in producerea norilor, aparitia precipitatiilor atmosferice.
Evaporarea determina in cadrul miscarilor convectivo-ascendente nebulozitatea si aparitia norilor si a sistemelor noroase.
Condensarea si sublimarea produse in raport de starea de saturatie a vaporilor de apa si de scaderea temperaturii aerului la temperatura punctului de roua au ca efect precipitatii lichide, solide, depuneri de gheata, reducerea severa a vizibilitatii.
Apa din atmosfera reprezinta aproximativ 1.3 1013 t (0.001% din oceanul planetar).
Apa este intalnita in natura in trei stari de agregare, denumite si faze: faza solida, faza lichida si faza gazoasa. In atmosfera apa se prezinta sub forma de vapori intr-o proportie de 95% si sub forma de particule lichide si solide ce constituie norii - 5%. Cea mai mare parte a vaporilor (90%) se gaseste in atmosfera inferioara, pana la inaltimi de 8.10 km, ceea ce reprezinta 0.3.0.4% din masa totala a aerului atmosferic.
Umiditatea atmosferica este data de cantitatea de vapori de apa din atmosfera. Atmosfera poate fi in stare de saturatie (100%) sau nesaturata (umiditatea este redusa).
Variatiile termohigrometrice determina instabilitatea atmosferica si variatiile convectivo-turbulente (cu efect asupra formarii norilor si sistemelor noroase), scaderea vizibilitatii si o gama mare de fenomene ca de pilda: ploaie (.),zapada (*), ceata (≡) etc.
Umiditatea atmosferica se exprima prin marimi hidrometrice si poate fi masurata direct astfel:
- tensiunea actuala a vaporilor, e [mb];
- tensiunea maxima de saturatie, E [mb];
- umiditatea absoluta: a [g/m3];
- umiditatea absoluta de saturatie (maxima), A [g/m3];
- umiditatea specifica: q [g/kg];
- umiditatea relativa: R [%]:
(17.5)
sau: (17.6)
(umiditatea relativa exprima adevarata stare higrometrica a aerului, aratand gradul de saturatie a aerului cu vapori de apa - procentual: cat din cantitatea de vapori necesari saturarii sunt in aer la un moment dat);
- deficitul de saturatie arata starea de ariditate, D [mb]:
(17.7)
- punctul de roua, τ temperatura la care vaporii de apa din atmosfera devin saturanti; atunci cand temperatura aerului este egala cu punctul de roua;
- raportul de amestec, r reprezinta raportul dintre masa vaporilor de apa continuti intr-un volum de aer umed si masa aerului uscat, continut in acelasi volum de aer:
(17.8)
(pentru aerul saturat in vapori de apa e se inlocuieste cu E).
Temperatura punctului de roua reprezinta temperatura critica de condensare a vaporilor de apa si este folosit in transmiterea codificata a datelor meteo, privind umiditatea [0C/0F];
In practica de marina se folosesc trei marimi higrometrice:
- umiditatea absoluta, a [g/m3];
- umiditatea relativa, R [%];
- temperatura punctului de roua, τ [0C/0F].
Umiditatea se masoara cu higrometre, higrografe si cu psihrometre. Cu hidrometrele se masoara umiditatea relativa.
Psihrometrul este format din doua termometre identice (unul "uscat" si celalalt "umed") cu mercur ce se introduc intr-un curent de aer printr-o morisca aspiratoare dirijata de un tub central, catre rezervoare. Se determina o diferenta de temperatura numita diferenta psihrometrica pe baza careia se determina tensiunea actuala a vaporilor:
(17.9)
unde: E1 este tensiunea maxima a vaporilor de apa la temperatura suprafetei de evaporatie; A - factor psihrometric constant; t - temperatura termometrului "uscat"; t1 - temperatura termometrului "umed"; P - presiunea atmosferica.
17.2.3. Vizibilitatea
DEFINITIA 17.9 Distanta orizontala maxima la care se pot inca deosebi obiectele pe fondul mediului inconjurator, mai departe ele confundandu-se sau devenind invizibile.
La statiile meteorologice de la uscat sau de la litoral aprecierea sau determinarea gradului de vizibilitate se executa prin observarea a noua repere (stabilite de seful statiei) aflate in orice directie la distante de 50, 200, 500 m, 1, 2, 3, 4, 10, 20 si 50 km de locul unde se executa observarea si care se proiecteaza pe cer. In directia marii se pot alege ca obiecte capuri, insule, stanci, geamanduri, scondri etc.
Obiectele alese pentru determinarea vizibilitatii trebuie sa corespunda urmatoarele conditii:
- sa fie pe cat posibil de culoare inchisa;
- sa se proiecteze pe fondul cerului;
- dimensiunile unghiulare sa nu fie mai mici de 0,3 grade;
- sa fie vazute din punctul de observatie sub un unghi de cel putin 5-6 grade fata de planul orizontului.
De pe nava, atunci cand se naviga in apropiere coastei, aprecierea vizibilitatii se face cu ajutorul unor obiecte ce se afla in campul vizual, trecute pe harta (capuri, faruri, constructii, insule, faleza tarmului etc.)
Aprecierea distantei de vizibilitate orizontala se face vizual dupa scala cu 10 grade de vizibilitate (de la 0 la 9), cu intervale in limitele carora in momentul executarii observatiilor se afla valoare vizibilitatii (tab.17.3).
Tabelul 17.3 Scala vizibilitatii
Caracteristica Intervalul vizibilitatii Conditii atmosferice Gradul
vizibilitatii Pe uscat Pe mare
Foarte redusa De la 0 pana la 50 m
De la 50 pana la 200 m
De la 200 pana la 500 m De la 0 pana la ¼ cablu
De la ¼ pana la 1 cablu
De la 1 pana la 3 cabluri Ceata foarte puternica
Ceata puternica sau ninsoare foarte densa
Ceata moderata sau ninsoare puternica 0
1
2
Redusa De la 500m pana la 1 km
De la 1 pana la 2 km De la 3 pana la 5 cabluri
De la 5 cab. pana la 1 M Ceata slaba sau ninsoare moderata sau pacla puternica
Ninsoare moderata sau ploaie foarte puternica sau pacla moderata 3
4
Medie De la 2 pana la 4 km
De la 4 pana la 10 km De la 1 M pana la 2 M
De la M pana la 5 M Ninsoare slaba sau ploaie puternica, pacla slaba
Ploaie moderata sau ninsoare foarte slaba sau pacla slaba 5
6
Buna De la 10 pina la 20 km De la 5 M pana la 11 M Ploaie slaba 7
Foarte buna De la 20 pana la 50 km De la 10 M pana la 27 M Fara fenomene 8
Exceptionala Peste 50 km Peste 27 M Atmosfera clara 9
