
Понятие влажности воздуха определяется, как фактическое нахождение частиц воды в определенной физической среде, в том числе — в атмосфере. При этом следует различать влажность абсолютную и относительную: в первом случае речь идет о чистом процентном количестве влаги. В соответствии с законом термодинамики, предельное содержание молекул воды в воздухе ограничено. Максимально допустимый уровень определяет относительные показатели влажности и зависит от ряда факторов:
Общепринятая мера измерения — проценты, при этом расчет идет по специальной формуле, которая будет рассмотрена далее.
Абсолютная влажность измеряется в граммах на кубический сантиметр, которые для удобства также переводятся в проценты. С увеличением высоты количество влаги может увеличиваться в зависимости от региона, но по достижении определенного потолка (примерно 6-7 километров над уровнем моря) влажность снижается до около нулевых значений. Абсолютная влажность считается одним из основных макропараметров: на его основе составляются планетарные климатические карты и зоны.

Прибор психрометр - по нему определяют влажность по разницы температур между сухим и влажным термометром
Влажность по абсолютному соотношению определяется при помощи специальных приборов, которые устанавливают процентное содержание молекул воды в атмосфере. Как правило, суточные колебания ничтожны — этот показатель можно считать статическим, и он не отражает важные климатические условия. Напротив, относительная влажность подвержена сильным суточным колебаниям, и отражает точное распределение конденсированной влаги, ее давление и равновесное насыщение. Именно этот показатель считается основным и рассчитывается как минимум раз в сутки.
Определение относительно влажность воздуха проводится по сложной формуле, которая учитывает:
В практике синоптических прогнозов используется упрощенный подход, когда влажность вычисляется приблизительно, с учетом температурной разницы и точки росы (отметки, когда излишняя влага выпадает в виде осадков). Такой подход позволяет с точностью в 90-95% определить требуемые показатели, что более чем достаточно для повседневных нужд.

Содержание молекул воды в воздухе зависит от климатических особенностей конкретного региона, погодных условий, атмосферного давления и некоторых других условий. Так, наибольшая абсолютная влажность наблюдается в тропической и прибрежной зонах. Относительная влажность дополнительно зависит от колебаний ряда факторов, рассмотренных ранее. В дождливый период с условиями пониженного атмосферного давления, показатели относительной влажности могут достигать 85-95%. Высокое давление снижает насыщение водяных паров в атмосфере, соответственно понижая их уровень.
Важная особенность относительной влажности — ее зависимость от термодинамического состояния. Естественной равновесной влажностью является показатель в 100%, что, разумеется, недостижимо по причине крайней неустойчивости климата. Техногенные факторы также влияют на колебания атмосферной влажности. В условиях мегаполисов наблюдается повышенное испарение влаги с асфальтированных поверхностей, одновременно с выбросом большого количества взвешенных частиц и угарного газа. Это обуславливает сильное снижение влажности в большинстве городов мира.

Комфортные для человека границы атмосферной влажности находятся в пределах от 40 до 70%. Длительное нахождение в условиях сильного отклонения от указанной нормы может вызвать заметное ухудшение самочувствия, вплоть до развития патологических состояний. Следует отметить, что человек особенно чувствителен к чрезмерно низкой влажности, испытывая ряд характерных симптомов:
Среди негативных эффектов повышенной влажности можно отметить риск развития грибковых и простудных заболеваний.
Основными факторами, которые необходимо учитывать при прогнозе температуры воздуха у поверхности Земли являются:• Перенос воздуха в горизонтальном направлении (адвективные изменения),• Изменение свойств воздушной массы при её перемещении над неоднородной подстилающей поверхностью, в различных радиационных условиях (трансформационные изменения),•Изменение теплообмена с подстилающей поверхностью в течение суток (изменения температуры за счёт суточного хода).В соответствии с этими факторами формула для прогноза температуры воздуха имеет вид:Tпр =Та + δтрТ+δс.х.Т .Здесь:Tпр – прогностическое значение температуры воздуха,Ta – температура воздуха, откуда ожидается перемещение воздушной частицы(адвективная температура),δтрT – трансформационные изменения температуры воздуха,
δсхT – изменения температуры воздуха за счёт суточного хода.Адвективные изменения температуры воздухаАдвективные изменения температуры воздуха в некоторых случаях, например, при прохождении атмосферных фронтов, могут превышать 10 °С за несколько часов.Для учёта адвекции строится траектория воздушной частицы способом обратного
переноса. От точности построения траектории воздушной частицы зависит правильностьопределения адвективных изменений температуры воздуха.В начале траектории значения определяются по данным 2-3 станций.Адвективная поправка δадвT определяется как разность температур в начале Ти и конце траекторииТк (пункте прогноза): δадвT= Ти-Тк
Траектории строятся с учётом синоптической обстановки:•В области низких подвижных циклонов и антициклонов и на периферии обширных малоподвижных циклонов рекомендуется построение траектории производить по картамАТ700.• В области малоподвижных антициклонов при наличии мощных инверсий (до 1.5-2км) перемещение воздушных частиц рассчитывают по АТ850.• В малоградиентных полях в холодное время года рекомендуется использовать приземное барическое поле, в теплое – АТ850.• При прогнозе более чем на 12 ч для учёта возможных изменений барического поля траектории воздушных частиц строят с использованием 2-х карт – прогностической и фактической.Трансформационные изменения температуры воздуха.Расчёт трансформационных изменений температуры воздуха на 24 часа производится по одной из формул:δтрТ= -0.2 δадвТ+0.4 δN (на ночь), δтрТ= -0.2 δадвТ-А δN-В δа(на день).δ адвT – адвективная поправка,δN=N(пр)к- Nи– разность (в баллах) между ожидаемым количеством облачности в пункте прогноза и фактическим количеством облачности в начале траектории в исходный срок, количество облаков выражается в условной шкале: N(пр)к=NL+0.75NM+0.25где δа=ак-ан – разность между значениями альбедо в пункте, для которого составляется прогноз и в районе, откуда придет воздушная частица.A и B – коэффициенты, учитывающие влияние скорости ветра, увлажненности почвы, суммарной радиации и эффективного излучения на трансформационные изменения температуры воздуха (табл. 18.2) при скорости ветра до 6 м/с.Если скорость ветра превышает 6 м/с, то значения коэффициентов A и B умножаются на коэффициент К.Суточный ход температуры воздухаСуточный ход температуры воздуха обусловлен суточным вращением Земли и зависит, прежде всего, от баланса приходящей радиации на земной поверхности. Суточныймаксимум температуры достигается не одновременно с наступлением максимума приходящей радиации, поскольку воздух должен получить тепло от нагретой земной поверхности посредством теплопроводности, турбулентности и конвекции. В преобладающем большинстве случаев максимум температуры воздуха наблюдается около местного полудня, минимум – при восходе Солнца или сразу после него. Насуточный ход воздействуют также ветер, облачность, турбулентность, испарение, сменавоздушных масс.В преобладающем большинстве случаев наступление максимума температуры воздуха в суточном ходе имеет место около местного полудня (76 %) Причем, в течение года изменение повторяемости данного времени наступления максимума изменяется незначительно – от 69-72 % до 80-83 %. В 17-30 % случаев наступления максимума могут быть вдругое время суток.Наступление минимума в суточном ходе срочных температур воздуха, характерноедля нормального типа, т.е. около восхода Солнца, в среднем за год отмечается в 78% случаев.Поскольку время восхода от зимы к лету изменяется, то повторяемость минимумаоколо 18 G увеличивается от зимы (20-27 %) к лету (более 50 %), а повторяемость минимума около 00 G, наоборот, более характерна для холодного периода (40-70 %), когда время восхода Солнца приходится на более позднее время, а летом уменьшается до 10 %.Минимум срочных температур воздуха около 12G наблюдается с вероятностью 17%, с наибольшей повторяемостью с мая по июль. Редко, но все же имеет место минимумсрочных температур воздуха около местного полудня (5 %).Поправка на суточный ход температуры воздуха вводится в предположении еёнормального хода, но с учётом облачности, поскольку облачность сглаживает обусловленные радиацией различия в нагревании, способствуя понижению максимума и повышения утреннего минимума и сказываясь на средних суточных температурах воздуха.Поправка вводится при прогнозе на период, отличный от 24 ч. Обычно применяется графический способ представления суточного хода температуры воздуха. Поскольку изменения суточного хода температуры воздуха в большой степени обусловлены также и местными физико- географическими условиями, графики строят дляразличных пунктов для ясного, полуясного и пасмурного неба.Прогноз влажности воздуха у поверхности ЗемлиВ соответствии с основными влияющими факторами (адвекция, трансформация исуточный ход) формула для прогноза влажности воздуха имеет вид:T Dпр=Т Da+ δтрТD+ δсхТ DЗдесь:TDпр – прогностическое значение влажности воздуха (температура точки росы),TDa – влажность воздуха в районе, откуда ожидается перемещение воздушной частицы (адвективная влажность),δтрТD-трансформационные изменения влажности воздуха,δсх TD – изменения влажности воздуха за счёт суточного хода.Прогноз влажности (температуры точки росы) составляют одновременно с прогнозом температуры воздуха. Изменения за счёт суточного хода учитывают только при прогнозе на срок не равный 24 ч. Адвективные изменения точки росы определяют, аналогично прогнозу адвективных изменений температуры воздуха.При расчёте трансформационных изменений точки росы учитывают следующее.Если воздух перемещается с влажной или размокшей почвы на сухую, то трансформационные изменений температуры точки росы, принимают:δтрТD =-1.5°С/суткиЕсли перемещается насыщенный воздух, то трансформационные изменения точкиросы принимаются равными трансформационным изменениям температуры воздуха:δтрТD =δтрT .При насыщении воздушной массы значение точки росы в конечной точке принимается равным предсказанному значению температуры воздуха.
53.Прогноз облачности.Особое внимание прогнозу облачности уделяется при составлении авиационных прогнозов погоды, поскольку облачность является важнейшим элементом летной обстановки. Положение нижней границы облаков входит в определение погодного минимума аэродрома, самолета, экипажа. С облачностью связаны такие опасные явления, как обледенение и болтанка самолетов. Прогноз облачности предшествует прогнозу осадков.Основная трудность прогноза облачности заключается в сложных связях процессов облакообразования с состоянием и изменением полей таких метеорологических величин, как температура, влажность, ветер, вертикальные движения воздуха.Полная схема прогноза облачности должна включать:ожидаемое количество и форму облачности;ожидаемое положение нижней и верхней границ;особые явления погоды, связанные с системами конденсации (обледенение, болтанка самолетов и др.), которые будут рассмотрены отдельно.В авиационных прогнозах небольшой заблаговременно (несколько часов) начальную основу прогноза составляет последняя информация об облачности в окрестностях аэродрома и по маршруту. К этой информации вводятся поправки:на перемещение облаков;па эволюцию системы облаков, особенно в связи с суточным ходом облачности; на неоднородность системы облаков, которая может быть не выявлена редко расположенными метеорологическими станциями. Особенно это относится к влиянию возвышенностей на высоту нижней и верхней границ облаков. При прогнозе на сутки принцип остается таким же: начальную основу прогнозасоставляют характеристики облачности в той воздушной массе или у того атмосферного фронта, смещение которых ожидается в данный район. Эти характеристики определяются не только по исходной карте погоды, но и по предыдущим картам, когда необходимо выяснить, например, суточный ход облачности.К начальным характеристикам облачности вводятся поправки:на эволюцию системы облаков в связи с изменениями свойств воздушной массы или фронта в процессе их перемещения и эволюцией барической системы, с которой эта масса или фронт связаны;на влияние особенностей района (маршрута) на характеристики облачности, включая изменение свойств подстилающей поверхности; на суточный ход облачности в связи с суточным ходом других метеорологических элементов.Такая схема прогноза является общей для большинства метеорологических элементов: перемещение (адвекция) + эволюция (трансформация) + суточный ход + влияние местных факторов Следует учитывать многообразие форм облаков при различных синоптических процессах. В первую очередь необходимо обращать внимание на те формы, которые преобладают, продолжают развиваться, имеют наибольшее влияние на условия погоды или связаны с выпадением осадков. Возникшая система облаков, особенно при ее большой начальной пространственной протяженности, может длительное время существовать н после того, как исчезнут факторы, которые вызвали ее ноягленпе. В дальнейшем эта система будет перемещаться (дрейфовать), постепенно распадаясь. Остатки ее могут оказаться в районе, весьма удаленном от района начального образования. Чем выше облака, тем обычно медленнее протекают процессы их распада. Прогноз количества и формы облаков основывается, таким образом, на прогнозе синоптического положения. Для различных типов синоптических процессов характерно наличие следующего количества облаков по градациям:1.Ясно (О баллов). В холодную половину года — центральные части антициклонов, оси барических гребней, ночью иногда тыловые части циклонов (при большой сухости и устойчивой стратификации холодного воздуха покровом). Признаком ночных прояснений в тылу циклона часто служит интенсивный рост давления.2.Небольшая облачность (О—3 или 2—5 баллов). Характерныеформы облаков днем — кучевые, в остальное время суток — слоисто-кучевые, высоко-кучевые, разорванно-слоистые (приподнятый туман).Синоптические условия те же, что и для ясной погоды, но при не сколько большей влажности воздушных масс. В общих прогнозах погоды термином «небольшая облачность» характеризуют также тонкие (просвечивающие) облака верхнего и среднего ярусов независимо от их количества. Они наблюдаются преимущественно летом в передней части циклона при первых признаках приближения теплого фронта или фронта окклюзии. Зимой облака верхнего и среднего ярусов часто замаскированы более низким слоем St или Sc.3.Переменная облачность (3—7 или 6—9 баллов). Характерные формы облаков — кучевые, кучево-дождевые, слоисто-кучевые, высоко-кучевые, разорванно-слоистые. Такая облачность типична для неустойчивых воздушных масс, а также для фронтов, особенно в дневные часы.В холодное полугодие — в тыловых частях циклонов при значительной влажности неустойчивой воздушной массы, особенно в прибрежных районах, когда воздушные массы перемещаются с моря на сушу.В теплое полугодие - в антициклонах (особенно на их окраинах), в малоградиентных (размытых) барических полях, включая седловины, особенно при наличии размытых фронтов, в тыловых частях циклонов, в теплых секторах циклонов (при значительной влажности и неустойчивости теплого воздуха). 4. Резко меняющаяся облачность (0—10 баллов). Основная форма — кучево-дождевые облака, обычно сопровождающиеся разо-рванно-слоистыми облаками. Между последовательно проходящими через пункт облаками СЬ наступают прояснения, иногда полные.В любое время года подобные условия могут наблюдаться в тылу циклона при большой неустойчивости холодной массы или при прохождении вторичных холодных фронтов и линий неустойчивости5. Облачная с прояснениями погода (7—10 баллов с кратковременными уменьшениями облачности). Основные формы облаков те же, что и при переменной облачности, но чаще всего отмечаются слоисто-кучевые облака. Аналогичны и синоптические условия, особенно размытые фронты и процессы, при которых происходит уменьшение неустойчивости влажной воздушной массы и облака кучевых форм растекаются по горизонтали, превращаясь вслоисто-кучевые.6. Значительная облачность (8—10 баллов с возможными отдельными уменьшениями до 5 баллов). Условия те же, что в предыдущем случае, но при еще большем развитии облачности4. Сплошная облачность (10 баллов). Основные формы облаков — слоистые, слоисто-кучевые, слоисто-дождевые, плотные высокослоистые.В холодную половину года сплошная облачность наблюдается в основном в зонах теплых фронтов и фронтов окклюзии, в центральных частях и теплых секторах циклонов, а также на окраинах антициклонов, особенно на северных, примыкающих к теплым секторам циклонов. При значительной влажности воздуха даже центральная часть антициклона может быть занята сплошной слоистой или слоисто-кучевой облачностью. Это же относится к барическим седловинам, пологим барическим гребням, тыловым частям циклонов.В теплую половину года сплошная облачность наблюдается преимущественно перед линией теплого фронта и вблизи центра циклона.При оценке факторов, влияющих на образование и эволюцию систем облаков, наибольшее внимание уделяется: фронтальным разделам и слоям инверсии; влажности и устойчивости воздушных масс; изменению температуры и влажности в процессе перемещения воздушной массы, в частности, изменению дефицита точки росы Т—Td в приземном слое и на высотах; вертикальной составляющей скорости ш; температуре на верхней границе облаков для косвенной оценки возможности появления ледяной фазы в облаке и выпадения осадков.
54.Прогноз гололеда и изморози. Прогноз обледенения самолетов и морских судов.Гололедом называется отложение льда на любых предметах (преимущественно с наветренной стороны) или на поверхности земли, обусловленное осаждением и замерзанием переохлажденного дождя, мороси или тумана при отрицательной температуре в приземном слое воздуха. Изморозью называются отложения льда на ветках деревьев, проводах, травинках и т. п., нарастающие главным образом на наветренной стороне. Различают кристаллическую и зернистую изморозь. Кристаллическая изморозь состоит из кристаллов льда нежной тонкой структуры, легко осыпающихся при встряхивании. Образуется в результате сублимации водяного пара в тихую погоду, особенно ночью, чаще всего при температуре воздуха от —5 до —20° С. Зернистая изморозь — снеговидный, рыхлый лед аморфного строения. Образуется в туманную, преимущественно ветреную погоду за счет намерзания переохлажденных капель тумана при температурах воздуха от 0 до —10° С, иногда и при более низких температурах. Гололедицей называется лед на поверхности земли, образовавшийся после оттепели или дождя в результате наступления внезапного похолодания, а также вследствие замерзания мокрого снега или капель дождя и мороси от соприкосновения с сильно охлажденной поверхностью земли. Аналогичные обледенелые снежные наросты образуются на проводах, деревьях и других предметах после выпадения мокрого снега с наступлением похолодания. Отложения гололеда, изморози и замерзшего мокрого снега частоприводят к обрыву проводов и падению опор, что нарушает работу линий связи и электропередачи. Ледяная корка — слой льда на поверхности почвы или снежного покрова. Ледяная корка на поверхности почвы называется притертой ледяной коркой, а на поверхности снега висячей ледяной коркой или настом. После выпадения снега ледяная корка (наст) может оказаться внутри снежного покрова. Иногда таких корок несколько и в разрезе снежный покров имеет слоистую структуру с чередованием рыхлых и уплотненных слоев. Ледяная корка может вызвать гибель озимых посевов, а в районах пастбищного содержания скота в зимних условиях приводит к гибели животных, особенно северных оленей. К особо опасным метеорологическим явлениям относятся: гололед — при отложениях льда на проводах и сооружениях толщиной 20 мм и более; изморозь — при обложении 50 мм и более; сложное отложение льда и мокрого налипшего снега — при толщине 35 мм и более; гололедица — при наличии льда или замерзшей воды на дорожных покрытиях; затрудняет или прекращает движение транспорта; притертая ледяная корка и наст на больших площадях, занятых озимыми посевами и пастбищной растительностью. Прогноз гололеда основывается на прогнозе условий, благоприятствующих его образованию.Внутри воздушных масс гололед образуется в зонах адвекции тепла при отрицательной температуре в приземном слое, если имеется достаточно мощная слоистая облачность, из которой возможно выпадение мороси. Фронтальные гололеды наблюдаются преимущественно перед теплыми фронтами и теплыми фронтами окклюзии в связи с выпадением переохлажденного дождя. Такие гололеды наиболее интенсивны и опасны.Наиболее сильные гололеды наблюдаются при интенсивных атмосферных процессах, при которых контрасты температуры во фронтальной зоне достигают более 10° С на 500 км. В отдельных случаях гололеды связаны с медленно перемещающимися холодными фронтами первого рода, особенно если на них возникают фронтальные волны. Прогноз этого явления облегчается, когда можно предсказать перемещение зоны с уже наблюдающимся гололедом. Для прогноза гололеда должны быть использованы результаты прогноза осадков и их агрегатного состояния, а также прогноза температуры. Прогноз должен быть согласован с прогнозом перемещения зоны осадков и линии фронта (в случае фронтального гололеда). Рекомендуется проводить дополнительный расчет вероятности гололеда с использованием карты АТ850. Для этого вычисляется адвективное изменение на предстоящие 24 часа, к которому вносится поправка на трансформацию воздушной массы. Прогноз изморози может быть дан тогда, когда ожидается возникновение тумана при отрицательных температурах. Помимо адвективных туманов, к образованию изморози может привести и наличие адвективно-радиационных туманов и даже чисто радиационных туманов (например, в центральной части антициклона), если продолжается охлаждение воздуха в приземном слое способствующее сублимации водяного пара и осаждению капелек тумана, замерзающих при соприкосновении с ледяными частицами. Структура отложений зависит от размеров капель тумана, что в свою очередь определяется водностью тумана. Если капли тумана меньше 20 мкм, образуется изморозь, если больше 20 мкм —■ гололед. Кристаллическая изморозь образуется в основном в малоградиентных барических полях. Поэтому она часто возникает в центральных частях антициклонов, перемычках повышенного давления, в заполняющихся циклонах и барических ложбинах, при уменьшении облачности до 1—4 баллов. При этом необходимо наличие приземной инверсии температуры. Дефицит точки росы на нижней границе инверсии должен быть менее 2° С, а на верхней — более 2° С.Прогноз обледенения самолетовОбледенением самолета называется отложение льда на плоскостях и других частях самолета во время полета. Отложения льда или изморози при стоянке самолета на аэродроме обычно называют обмерзанием самолета.Обледенению могут подвергаться любые летательные аппараты (вертолеты, дирижабли). При одних и тех же условиях полета самолеты одних типов обледеневают сильно, других — менее интенсивно, а некоторые самолеты не обледеневают совсем. Самолеты новых конструкций имеют меньше выступающих деталей и отличаются большими скоростями полета (внешние поверхности при полете нагреваются), поэтому они менее подвержены обледенению.Обледенение нарушает аэродинамические свойства самолета, работу приборов и двигателей, связь, ухудшает видимость (обледенение кабины пилота), может вызвать опасные для прочности самолета вибрации и даже привести к катастрофе.По форме различают следующие виды отложений льда:профильное (идеальное), повторяющее профиль поверхности, на которой происходит отложение;желобковое (корытообразное), имеющее выемку в средней части вследствие сдувания части капель на выступе крыла или подтаивания льда в месте наибольшего нагрева;неправильное (бесформенное) — неопределенной формы за пределами лобовой части крыла.Профильное отложение характерно для переохлажденных облаков малой водности при низкой температуре (обычно ниже —20 е С),когда все осевшие капли замерзают, повторяя форму поверх
ности .Желобковое отложение наблюдается в переохлажденных облаках большой водности обычно при более высокой температуре, чем в предыдущем случае.Неправильное отложение наблюдается иногда в смешанных облаках, когда при данном режиме полета на лобовых выступах самолета температура выше нуля.По интенсивности обледенение различают:слабое, когда скорость отложения льда на шаблоне не превышает 0,5 мм/мин;умеренное — при скорости отложения льда 0,6—1,0 мм/мин;сильное — при скорости отложения льда 1,1—2,0 мм/мин;очень сильное, когда скорость отложения льда превышает 2,0 мм/мин.Степень обледенения самолета зависит от его типа, скорости и продолжительности полета в условиях обледенения данной интенсивности.Для самолетов опасное обледенение (толщина льда 3— 4 см) при скорости отложения льда 1 мм/мин достигается за 30— 40 минутПо виду и структуре различают следующие отложения:прозрачный лед;матовый полупрозрачный лед, часто с бугристой поверхностью;непрозрачный белый лед, часто сравнительно рыхлый и непрочный;изморозь;иней.Вид отложения зависит от структуры облаков, температуры в них, а также от скорости полета самолета.На современных самолетах изморозь и иней в полете наблюдаются очень редко и притом они наименее опасны. Прогноз обледенения осуществляется по следующей примерной схеме.1.По диаграмме определяется возможность обледенения при заданной скорости, высоте полета и температуре на этой высоте. 2. Определяются границы слоя облаков и положение изотерм 0, —10 и —20° С внутри этого слоя. Обледенение наиболее вероятно в слое 0, —10° С, где преобладают переохлажденные капли воды; обледенение возможно в слое —10, —20° С; обледенение менее вероятно выше изотермы - -20° С, где обычно преобладают ледяные облака. Однако отдельные случаи обледенения наблюдались даже при температурах ниже —40° С, когда в облаках Ci—Cs (особенно связанных с СЬ) имелись сильно переохлажденные капельки воды.При анализе аэрологической диаграммы обращается внимание на следующее:если значение (Т — Td) быстро возрастает с высотой, то существенное обледенение маловероятно;если имеется задерживающий слой инверсии, изотермии или малых значений у и если разность (Т — Td), уменьшаясь с высотой, принимает наименьшее значение у нижней границы слоя, то зона возможного обледенения находится под задерживающим слоем (при отрицательной температуре);если внутри задерживающего слоя величина (Т — Td) продолжает уменьшаться с высотой, то обледенение возможно как под задерживающим слоем, так и внутри его;если на некоторой высоте усиливается падение температуры с высотой (увеличивается у) при одновременном уменьшении разности (Т — Td), то имеется большая вероятность обледенения в этом слое;обледенение до высоты 2,0 км возможно, если температура на этих высотах Т <: —8 (Т — Td) = Тнл, где ТИЛ — температура насыщения по отношению ко льду (градусы Цельсия), так как нарастание льда при обледенении происходит обычно после достижения насыщения относительно поверхности льда.Обледенение наиболее вероятно в чисто капельных переохлажденных облаках (St, Sc, Си, нижние части Ns и СЬ). В смешанных облаках обледенение менее вероятно (As, верхние части Ns).В чисто ледяных облаках (Ci, Cs) обледенение не наблюдается, за исключением тех сравнительно редких случаев, когда в этих облаках содержатся переохлажденные капли воды.Прогноз обледенения морских судов В северных и умеренных широтах при неблагоприятных условиях (низкая температура воздуха, сильный ветер, волнение и т. д.) наблюдается одно из особо опасных явлений на море — обледенение судов. Обледенение судов затрудняет плавание и промысловые работы, а в некоторых случаях приводит к катастрофическим последствиям.Опасности обледенения в той или иной степени подвергаются суда почти всех типов, независимо от их размеров и технических данных. Однако наибольшую опасность оно представляет для малых рыбопромысловых судов, которые в штормовую погоду подвергаются сильному забрызгиванию и заливанию забортной водой, в результате чего происходит их интенсивное обледенение.Обледенение судов в северном полушарии отмечается осенью, зимой и весной. Оно продолжается примерно три месяца в морях Северной Атлантики и четыре месяца на Дальнем Востоке. В арктических морях обледенение судов возможно даже в летнее время — при отрицательной температуре воздуха и развитом штормовом волнении.Одним из главных типов синоптических процессов, определяющих обледенение судов, является адвекция холодного воздуха в тылу циклона при достаточно сильных ветрах.Зона обледенения в тылу циклона обычно начинается не сразу после прохождения холодного фронта, а на некотором удалении от него. Объясняется это, во-первых, тем, что непосредственно за холодным фронтом температура холодной воздушно^ массы еще не достигает таких низких значений, которые требуются для обледенения; во-вторых, тем, что в зоне прохождения холодного фронта вследствие изменения направления и скорости ветра происходит ослабление волнения. Анализ показывает, что наиболее опасная зона обледенения создается в районе расположения ложбины холода, ось которой на карте АТ850 проходит за линией холодного фронта.Вторым типом синоптических процессов, обусловливающих обледенение, является прохождение теплых фронтов или соответствующих фронтов окклюзии. Эти случаи наиболее типичны для районов Баренцева и Норвежского морей, причем особо важную роль здесь играет предфронтальное усиление ветра. В зависимости от того, в каком направлении движется циклон, фронты могут быть ориентированы в широтном или меридиональном направлении. В первом случае обледенение происходит при северо-восточных ветрах, т. е. при ветрах, дующих со стороны центральных районов Арктики; во втором — при южных или joro-западных ветрах, дующих со стороны выхоложенного континента Евразии.К третьему типу синоптических процессов, определяющих обледенение, относится передняя часть мощного антициклона, вдоль которой осуществляется адвекция очень холодного арктического воздуха..Необходимым условием для возникновения опасного обледенения, кроме понижения температуры воздуха ниже точки замерзания, является приток воды к обледеневающей поверхности судна. По характеру притока воды к поверхности судна условно различают несколько видов обледенения.Обледенение в потоке морских брызг, образующихся при ударе волн о корпус судна. Этот наиболее часто встречающийся вид обледенения представляет серьезную опасность. Образующийся в этом случае лед отличается большой прочностью, плотностью и силой сцепления с различными конструкциями судна.Обледенение вследствие заливания палубы судна забортной водой. При этом на некоторых участках образуется «ледяная каша». Если такое отложение не удалить сразу же после прекращения заливания палубы, оно со временем твердеет и превращается в ледяной панцирь.Обледенение в атмосферных осадках — в переохлажденном дожде, мороси или мокром снеге, в переохлажденном тумане. Интенсивность такого обледенения, как правило, мала. Однако образующийся пресный лед обладает большой прочностью и силой сцепления.Смешанное обледенение, которое образуется при совместном действии указанных выше факторов.Основной причиной опасного обледенения судов является кристаллизация капель брызгового облака, постепенно обволакивающего палубные надстройки, расположенные выше центра тяжести судна. При обледенении высоких конструкций судна сильно ухудшается его остойчивость, увеличивается кренящий момент под действием ветра, появляются дополнительные трудности околки льда. Существуют различные подходы к прогнозу обледенения. Наиболее перспективный для рыбопромысловых судов (водоизмещением менее 1000 т) заключается в отыскании корреляционной зависимости между интенсивностью их обледенения в различных гидрометеорологических условиях и величиной комплексного теоретического критерия обледенения, рассчитанного для фигуры правильной формы, например цилиндрического стержня, находящегося в тех же гидрометеорологических условиях, что и судно в море. строится корреляционный график.Интенсивность обледенения при прочих равных условиях зависит от курса судна относительно ветра: она максимальна при курковых углах плавания 15—45° и несколько уменьшается при больших углах и при курсе судна против ветра. Используя прогностические значения температуры воздуха и воды, скорости ветра и высоты волны и учитывая при этом соленость морской воды, можно по формуле рассчитать критерий интенсивности обледенения N и далее по формуле — ожидаемую максимальную интенсивность обледенения судов. С помощью номограммы можно прогнозировать интенсивность и степень возможного обледенения. Это позволяет судоводителю определить время, в течение которого судно соответствующего типа в данном районе может получить опасную ледовую нагрузку, и выбрать решение по предупреждению аварийной ситуации. Методика прогнозирования интенсивности обледенения морских судов предусматривает два этапа. На первом этапе осуществляется прогноз и расчет основных гидрометеорологических параметров, обусловливающих обледенение: скорости ветра, температуры воздуха, температуры воды и высоты волны. На втором этапе производится расчет ожидаемой интенсивности обледенения и построение карты обледенения. Основой для непосредственного расчета параметровявляются прогностические карты атмосферного давления на уровне моря, температуры воздуха у водной поверхности и температуры воды. Приземное барическое поле пересчитывается на поле ветра, по которому определяется поле волнения.Построение прогностических карт обледенения производится в следующем порядке.1- Для расчета ожидаемого поля обледенения выбирается несколько десятков характерных точек. Количество точек и их расположение зависит от акватории и изменчивости прогностических значений метеорологических величин. По полученным значениям скорости ветра, высоты волны, температуры воздуха и воды с учетом солености воды в данном участке акватории определяют с помощью номограммы ожидаемую интенсивность обледенения.По полученным данным проводятся изолинии интенсивности обледенения через 0,5 т/ч и выделяются зоны различной степени обледенения: медленное, быстрое и очень быстрое. Следует отметить, что прогноз обледенения по данной схеме полностью основывается на метеорологическом прогнозе и его оправ- дываемость находится в прямой зависимости от точности прогноза поля атмосферного давления (поля ветра), поля температуры воздуха над морем и т. д. Заблаговременность и надежность прогноза обледенения также определяется заблаговременностью и надежностью прогноза метеорологических величин.
Практически во всех прогнозах погоды упоминают об относительной влажности. Этот показатель говорит, сколько в воздухе содержится процентов водяного пара от максимально возможного количества в данных условиях (температура и давление). Для чего же нужны сведения о влажности в обычной жизни и как влажность может влиять на здоровье человека?
Человеческое тело большей частью состоит из воды, поэтому и большинство процессов в нем происходит с участием жидкости. По той же причине влага, находящаяся в воздухе, влияет на организм. Каждый ощущал на себе, что повышенная или пониженная влажность меняет восприятие температуры.
Показатель влажности, в условиях которой человек чувствует себя комфортно, колеблется в пределах от 30 до 60%. Зависит это от температуры, уровня физической нагрузки и даже от возраста. Например, младенцы очень плохо переносят сухой воздух, а влага благоприятно действует на их кожу и слизистые оболочки, облегчает дыхание.
Рассмотрим по отдельности влияние высокой и слишком низкой влажности на организм и здоровье человека.
К сожалению, мы не можем влиять на влажность воздуха на улице. Но в своем доме, офисе или квартире вполне возможно создать комфортный микроклимат. Ведь постоянная влажность, как повышенная, так и пониженная, может привести к множеству негативных последствий: плохое самочувствие, быстрая утомляемость, различные заболевания, вплоть до туберкулеза и ревматизма.
Влажность воздуха, существенно влияя на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для жизнедеятельности человека.
Люди обычно чувствуют себя лучше во влажном воздухе. Оптимальной для нас является относительная влажность воздуха от 45 до 55% при температуре 18 - 24°С. Знаете что общего между пустыней Сахара и обычной квартирой с центральным отоплением? Влажность воздуха! Всего 20-25 %!
У человека появляется першение в горле, сухость кожи, насморк и общая усталость. Но дело не только в комфорте. Пересушенный воздух – это еще и прямая угроза здоровью: организму остро не хватает кислорода, а отсюда – утомляемость, невозможность сосредоточиться, повышенная нагрузка на сердце.
Быстрее стареет кожа. На пересушенных слизистых носа и горла легко поселяются микробы, а значит, вы чаще простужаетесь. Зависит от воздуха не только наше с вами здоровье, но и психологический настрой. В некоторых помещениях мы чувствуем себя не очень хорошо, хотя и не можем понять причины этого.
При этом человек в среднем больше 20 часов в сутки проводит в закрытых помещениях. Люди весьма восприимчивы к влажности. От нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи.
При высокой влажности, особенно в жаркий день, испарение влаги с поверхности кожи уменьшается и поэтому затрудняется терморегуляция человеческого организма.
В сухом воздухе, напротив, происходит быстрое испарение влаги с поверхности кожи, что приводит к высыханию слизистых оболочек дыхательных путей.
В воздухе с большой относительной влажностью испарение замедляется и охлаждение незначительно. Жара труднее переносится при высокой влажности воздуха. В этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги.
Поэтому возможен перегрев тела, нарушающий жизнедеятельность организма. Для оптимального теплообмена человеческого организма при температуре 20-25°С наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%.
Таким образом, можно сделать следующий вывод:
Обогревательные приборы, работающие в зимний период, сушат воздух и вызывают испарения влаги с кожи. Сухой воздух, подобно губке, ищет и впитывает влагу везде, где бы она ни встретилась. Наша кожа не исключение.
Чтобы полностью избежать сухости кожи зимой, достаточно не подвергать ее воздействию сухого воздуха, возникающего при работе обогревательных приборов. Для этого относительная влажность в помещении должна быть не менее 50%. Зимой она обычно составляет не более 20%.Для поддержания нужного уровня влажности можно вывешивать мокрые полотенца или ставить на батарею ванночку с горячей водой.
Простуда и насморк распространяются воздушно-капельным путем или через телесный контакт с больным. Главная функция кожи – быть барьером для бактерий. Если кожа и слизистые оболочки носоглотки сухие (а они теряют влагу под воздействием сухого воздуха), то барьер становится менее эффективным.
Сухой воздух приводит к ослаблению иммунной системы в целом, обостряет кожную аллергию. Кроме того, он приводит к тому, что пыль летает по всей комнате, и ее частицы попадают в органы дыхания, что может привести к легочным заболеваниям.
Для того чтобы связать мелкие частицы пыли, нужно либо ежедневно выполнять влажную уборку, либо установить в комнате увлажнитель воздуха. Увлажнитель помогает связать мелкие частицы пыли и препятствует распространению вредных бактерий.
О недостаточной влажности в помещении может свидетельствовать внешний вид комнатных растений. В сухом воздухе растения начинают испарять через устьица на листьях больше воды, и их водный баланс нарушается:
Существует несколько способов повышения влажности воздуха в комнате.
Одним из способов повышения влажности воздуха в комнате является опрыскивание. С помощью этого простого и действенного метода можно увеличить влажность воздуха в непосредственной близости от растения. Лучше всего опрыскивать растение утром, чтобы за день листья обсохли.
Для повышения влажности применяются увлажнители: ульразвуковой увлажнитель воздуха, холодный увлажнитель вентилятор (прогоняет воздух через влажный фильтр), паровые увлажнители по принципу действия похожи на электрические чайники. Растения прекрасно могут и сами помочь себе, если их сгруппировать так, чтобы растения, испаряющие много влаги, оказались рядом с теми, которые предпочитают высокую влажность воздуха.
Высокая влажность также при любой температуре плохо влияет на здоровье человека. Она может возникнуть из-за больших комнатных растений или не регулярного проветривания. При более высокой температуре предпочтительна влажность около 20%.
В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определенная влажность (см.таблицу 1).
Хранение произведений искусства и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.
На любом продукте питания указывают допустимое для хранения значение относительной влажности.
Оптимальные и допустимые параметры температуры и относительной влажностью воздуха в помещениях учебных и дошкольных учреждений представлены в таблице 2.
Примечание : скорость движения воздуха – не более 0,1 м/с.
Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды.
Оптимальный уровень влажности в помещении для хорошего самочувствия – 45-65%. Повышение влажности хотя бы до 70% ведет к целому ряду негативных последствий. Во-первых, страдает здоровье, во-вторых, страдает интерьер.
Чем выше влажность помещения, тем интенсивнее развиваются болезнетворные плесневые грибки. Наличие плесени можно определить по черным точкам на потолке, позеленениям на поверхности стен, специфическому запаху, который заметен для гостей, не живущих в квартире. Плесневые грибки выделяют огромное количество спор, которыми дышат обитатели дома.
Повышенная влажность в сочетании с негативным воздействием плесени способствует возникновению целого ряда заболеваний. Прежде всего, это касается ревматизма и воспалительных процессов дыхательных путей. Кроме того, высокая влажность может провоцировать обострения аллергических заболеваний, в частности бронхиальной астмы.
Коварство «незаметной» влажности заключается в том, что человеку трудно понять причину заболевания. Он проходит курс лечения, но через некоторое время болезнь возвращается снова.
Сырость в доме негативно сказывается на состоянии интерьера: отклеиваются новые обои, рассыхается мебель, вздувается паркет. Особенно страдает ванная комната и кухня. В углах и по швам стыковки кафельных плит появляются характерные черные пятна, которые выдают присутствие плесени.
В зону особого риска попадают ванные комнаты, кухни, первые этажи и полуподвальные помещения, новостройки с плохо просушенными стенами, старые «хрущевки», дома, в которых много комнатных
Чаще всего от излишней влажности страдает ванная комната и кухня. В этих помещениях избыточная влажность возникает вследствие естественной жизнедеятельности человека – испарения после приема душа, приготовления пищи.
В старых домах повышенная влажность может быть вызвана протеканием сантехнических систем. Кроме того, влагоизоляционные свойства стройматериалов, которые использовались в советские времена, далеки от идеала. Они могут впитывать наружную влагу, создавая благоприятную среду для размножения плесени.
Достаточно проблематичной оказывается установка стеклопакетов без обеспечения дополнительной вентиляции. Дело в том, что старые деревянные рамы частично пропускали воздух с улицы. Баланс атмосферы за окном и внутри поддерживался естественным образом. Однако стеклопакеты закрывают квартиру наглухо. Поэтому необходимы регулярные проветривания «нараспашку» и установка более мощной вентиляционной системы.
Как показывает практика, огромное количество людей страдают от повышенной сухости воздуха в квартире, особенно, во время отопительного сезона. Им приходится приобретать специальные увлажнители и всячески изощряться, чтобы сделать воздух в помещениях достаточно влажным для нормального существования. Однако многие жители нижних этажей и частных домов сталкиваются с обратной проблемой – сыростью в своих жилищах. Попробуем обсудить, что собой представляет повышенная влажность воздуха в квартире, что делать с ней, какое влияние она оказывает на человека, и как лучше ее нормализовать в помещении.
Влияние повышенной влажности на организм человека
Оптимальная влажность воздуха в жилом помещении составляет около пятидесяти-пятидесяти пяти процентов. Если эта цифра повышается, то в квартире становится сыро. Безусловно, чрезмерная влажность воздуха доставляет много проблем жильцам, она приводит к заметной и быстрой порче различных предметов обихода, которые изготовлены из натурального материала – кожи либо дерева. Натуральные напольные покрытия в таких квартирах часто вздуваются, обои начинают отставать от стен. Со временем портятся также потолки и стены. Штукатурка, покрывающая их, обретает влажную и рыхлую структуру, и может даже начать осыпаться при прикосновениях. Кроме того чрезмерная влажность приводит к порче книг и разной техники.
Также чрезмерная влажность отрицательно сказывается на здоровье человека. Подобное явление может провоцировать аллергические реакции и становиться причиной ряда самых разных недугов. Так все аллергики знают, что справиться с болезнью очень сложно, если живешь в условиях чрезмерной сырости. В сильно влажном воздухе с легкостью размножаются грибковые организмы и микробы, провоцируя тем самым разные недуги дыхательного аппарата и особенно легких. В особенности часто от вредного влияния сырости страдают дети, ведь их иммунитет еще не сильно развит.
Кроме всего сказанного, повышенная влажность воздуха в помещении приводит и к прочим негативным последствиям. В таких домах даже воздух становится затхлым, он насыщается стойким и достаточно специфическим запахом сырости, который проникает в одежду, въедается в мебель и в постельное белье. Сырость может привести даже к возникновению плесени на одежде в шкафах.
Как справиться с избыточной влажностью?
Для того чтобы нормализовать уровень влажности в помещении нужно первым делом определить причины ее повышения. Так, как показывает практика, чаще всего сырость развивается из-за недостаточно хорошо функционирующей вентиляции либо ее отсутствия. Кроме того такая проблема может быть спровоцирована затоплением подвала в доме либо незаделанными межстенными швами. Иногда чрезмерная влажность является следствием неправильной установки кухонной техникой, если новые отводы для вентиляции перекрывают основные ее пути. Обычно от подобного ремонта страдают нижерасположенные этажи.
Еще одним фактором, способным вызвать избыток влажности, может стать закрытие водопроводных труб специальными коробами, что делает невозможным своевременное обнаружение протечек воды.
Со многими из перечисленных проблем должна бороться управляющая компания, которая занимается обслуживанием вашего дома.
Если вы обнаружили непонятную сырость в своем доме, обязательно проверьте трубы. Небольшая утечка может никак не давать о себе знать, но становиться причиной повышения уровня влажности. А если вы ее не выявите вовремя, она может стать причиной сильного потопа.
Для избавления от повышенной влажности в квартире можно воспользоваться небольшим осевым вентилятором. Вы вполне можете установить его в области входного отверстия в вентиляционный канал либо внутри него или же внутри специального проема в наружной стенке.
Но стоит учитывать, что установка осевого вентилятора возможна лишь в тех домах, в которых нет отопительного оборудования с открытым пламенем, в том числе и газовых водонагревателей, имеющих естественный отвод для продуктов сгорания.
Для устранения высокого уровня влажности также можно прибегнуть к проведению систематических проветриваний, особенно их нужно осуществлять в ванной комнате, где скапливается пар, а также в кухне, где готовится пища. Кроме того не рекомендуется сушить белье в помещении и не допускать снижения температуры в жилище ниже пятнадцати градусов.
Еще нужно обязательно предотвратить перекрывание потока теплого воздуха с радиаторов отопления по направлению к стеклу – откажитесь от плотного зашторивания, так как это нарушит конвекцию воздуха около стекол.
Отличной находкой для людей, в чьих жилищах царит сырость, станет специальный прибор – осушитель воздуха. Его легко можно приобрести в специализированных магазинах или же заказать через интернет. Он может иметь разный уровень мощности и обрабатывать различную площадь. Лучше всего отдать предпочтение конструкции, которая способна включаться автоматически, когда уровень влажности вновь повысится.
Также специалисты советуют время от времени протапливать помещение, где возникает сырость. Это поможет осушить квартиру. В летнее время года в качестве альтернативы протапливанию подойдет проветривание в течение нескольких часов, которое стоит повторять ежедневно.
Таким образом, с повышенной влажностью в жилище вполне можно справиться разными методами.
P.S. В тексте употреблены некоторые формы свойственные устной речи.
Но при повышенной влажности, образуется идеальная среда для развития воздушных инфекций. При чрезмерно содержании влаги в воздухе нарушается баланс обмена жидкости в . В итоге чувствуется недомогание. А при повышенной влажности, но низких температурах, сильнее чувствуется холод.
Наиболее комфортные условия для человека: влажность воздуха в пределах 50% 18-20оС. При этом мы часто забываем следить за данными показателями в . А ведь в помещениях мы проводим большую часть своей жизни. Поэтому не всегда стоит сетовать на погодные условия при очередных недомоганиях.
Однако насыщенный влажный воздух очень . Именно поэтому на берегу озера или реки человек чувствует себя хорошо. Такой воздух насыщает организм человека, облегчая головные боли и другие недомогания. Не случайно во время отпуска многих на морские побережья.
При изменении оптимальных параметров влажности происходит снижение иммунитета. Здоровье человека ухудшается, появляется чувство усталости и вялости. В , где климат изменен, естественный баланс влажности нарушается. Особенно это ощущается в зимний период. Именно в это время перепад влажности наиболее существенный. Воздух, попадая в помещение, высушивается из-за общего отопления в комнатах.
Нехватка влаги вызывает ощущение сухости во рту. Чтобы избежать подобного явления, следует настраивать климат в помещении. Сегодня на прилавках магазинов представлен широкий ассортимент разнообразных увлажнителей воздуха. Помимо этого, многие из них оборудованы дополнительными функциями: ионизацией, очисткой и др.
Нехватка влажности в помещении грозит пересыханию также кожи лица и тела. Возможно развитие многих заболеваний: , раздражение слизистой носа. При избытке сухости человек теряет сосредоточенность, повышается утомляемость.
Влажность - это показатель количества водяных паров в атмосфере. От него зависят погода и климат местности. При изменении влажности человек начинает чувствовать себя иначе.
Каждый день в сводках прогноза сообщают значение влажности в процентах. Это - показатель относительной влажности воздуха. Его значение может влиять на . Комфортно он будет себя ощущать при 40-60% влажности. Этот параметр зависит в том числе и от температуры воздуха и влияет на испарение влаги. Он измеряется с помощью прибора, который называется гигрометром. Относительной называется потому, что она измеряется относительно насыщенного пара, т.е. такого пара, который начинает превращаться обратно в воду.
Если воздух слишком влажный, то при охлаждении он будет конденсироваться, т.е. появится , роса, капельки на поверхности предметов. В таком случае лишней влаге трудно испариться. Поэтому в холодных подвалах, например, всегда сыро. Человеку при высокой влажности, как правило, холоднее, чем при такой же температуре, но сухом воздухе. Поэтому зимы переносятся