رطوبت هوا

صفحه 1:
فصل پنجم: رطوبت هوا - فشار بخار آب - فشار بخار انباع - رطوبت مطلق - رطوبت ویژه - رطوبت نسبی - فرخ آمیختگی دشنم a 

صفحه 2:
(Hydrological cycle) cub »» ‏جرخه آب‎ سالانه بیش از ۵ بیلیون بیلیون لیتر آب از سطح کره زمین بخار می شود. ۵ درصد از سطح خشکی ها ۵ درصد از سطح دریاها و 0 اقيانوس ها 8 نع رطوبت هوا نسبت به مكان؛ زمان و 5 ارتفاع از سطح زمین تغییر می كذ 7 تس ‘Copyright © 2005 Pearson Prentice Hal, 

صفحه 3:
وجود داشته باشد * 5 4 * Liquid - droplets - Rain drops * Solid - Ice crystals - Snow ~ Hail 

صفحه 4:
تغییرات حالت آب ‘Sublimation Heat absorbed (-680 cal) SOLD quip GAS (ice) (water) (water vapor) Evaporation Heat absorbed Heat absorbed (60 cal) (640-600 cal) Freezing Condensation Heat released Heat released {0 cal) (640-600 cal) Heat released (-680 ca) —— Releases latent heat to the environment —— Absorbs latent heat from environment 

صفحه 5:
رطوبت هوا میزان بخار آب موجود در هوا به عنوان رطوبت هوا نامیده می‌شود. پیدلیش بسیاری از پدیده های جوی مانند مه باران؛ برف» شینم موثر است. داراى خاصيت كلخانه اى (8/76©8 هووبسه ادهع 6©) بر مقدار تبخير موثر است. نقش مهمى در تعديل و تنظيم دماى هوا دارد. 

صفحه 6:
۰ Absolute humidity ‏رطوبت مطلق‎ نسبت جرم بخار آب بر حسب گرم به حجم کل هوا بر حسب متر مکعب Po = a 

صفحه 7:
Absolute Humidity (Vapor Density) Absolute humidity (p,) = mass of H,o vapor (kg or g) volume of air (m3) As the parcel changes temperature, its volume will change = the absolute humidity will change! عأناموطم ‎Mass of‏ تس ‎Size ROM ۲ idity‏ ‎@i-- =‏ 207 Maman ir von 

صفحه 8:
4 parcel rises pressure 

صفحه 9:
" رطوبت ویژه /0نلنط 506066 نسبت جرم بخار آب بر حسب گرم به جرم کل هوا 

صفحه 10:
Specific Humidity Specific humidity (q) = mass of Ho vapor (kg or g) total mass of air (kg) Expansion from T change will not change q Widely used because changes in q indicate a change in the amount of water vapor relative to the total mass A closely related variable is th Mixing ratio (w) = mass of H, ear 0 ‏اوقلا‎ ‎mass of dry air (kg) 1 ۶ 18 1 g/kg lkg lg 1 g/kg هسوسو ویو 

صفحه 11:
= رطوبت در هوا سبت اختلاط ۲۵۱0 ‎mixing‏ ‏نسبت جرم بخار آب بر حسب گرم به جرم هوای خشک بر حسب کیلوگرم. ی 

صفحه 12:
Evaporation, Condensation, and Saturation | تور Flat water surface covered | | Evaporation “Condensation. Evaporation Condensation rate rale rate rate © as CR oud in equilibrium 

صفحه 13:
Concept: Saturation More water evaporating than Same amount of water condensing evaporating and condensing = net evaporation = air is saturated! 

صفحه 14:
فشار بخار آب ‎apor pressure)‏ - وا ‎Oy - 21% 00 ۱‏ فشار جزئى بخار آب در هوا را 19 - 1120 فشار بخار واقعى يا فششار بخار أب گویند وبا © يا © نشان مط + وم7+ يبرط = ‎Ptotal‏ if Ptotal = 1000mb = 780mb + 210mb + LOmb ‏عن القت‎ partial pressure due to vapor = vapor pressure فشار بخار واقعی بیان کننده تعداد مولکولهای آب موجود در یک توده هوا می باشد. در مقلبل» فشار بخار اشباع بیان می دارد که در یک دمای معین» چه مقدار بخار آب نیاز است که محیط اشباع گردد. به عبارتی. در یک دمای معین» به مقامیر بیشینه فشار بخار واقعی» فشار بخار اشباع می گویند. 

صفحه 15:
Concept: Vapor Pressure Dalton’s Law of Partial Pressures At sea-level (pressure ~1000 mb): if a column of air contains nitrogen (7896), oxygen (21%) and water vapor (1%), then the partial pressures would be 780 mb for nitrogen 210 mb for oxygen. 10 mb for water vapor We would say that the vapor pressure is 10 mb. Vapor pressure (e): the pressure exerted by water vapor Saturation vapor pressure (e,): the vapor pressure needed for saturation to oceur Higher temperature = higher saturation vapor pressure Ife and e, are equal, the air is saturated. 

صفحه 16:
دمای هوا Water Vapor Pressure (mb) The vapor pressure of ice and water between - 38° and 30° (mb = millibar). (Berner and Berner 1987} Saturation Curve L Supersaturation neon Cooling Undersaturation -58 -20 -10 a 18 0 12088۳۵۱۷۱۳۵ 5 5 5 5 و و و ه ل 8 ا اط إن توا Uapor Pressure (mb) 

صفحه 17:
رابطه بین فشار بخار واقعی و فشار بخار اشباع رت »: فشار بخار واقعی ‎(mb)‏ ‏رررج)و6: فشار بخار اشباع در دمای 3 ‎(mb)‏ ‏م): دمای خشک (معمولی) (6؟) ,ا: دمای تر(0؟) ۷ ضزیب سایکرومتری یا رطوبت سنجی — _P&p 1 0.622 L و«): گرمای ویژه هوا «: فشار هوا ا: گرمای نهان تبخیر 

صفحه 18:
Boiling point = 92°C J ab Elevation 750 800 2 £850 2 S B 3 200 Boiling point = 100°C 950 Elevation om 1000 91 92 93 94 95 96 97 98 99 > at Boiling Point Temperature (°C) 

صفحه 19:
بعیار هاي اندازه گيري رطوبت در هوا کمبود اشباع ۱6611 00ج ۲نتاح6) : مقدار بخار آب اضافی است که یک توده هوا می تولند در خود جای دهد. از مقایسه مقادیر فشار بخار اشباع و فشار بخار واقعی قدرت تبخیر پذیری هوا مشخص می شود. تفاوت فشار بخار اشباع و فشار بخار واقعی را کمبود اشباع می نامند. SD =e,-e a 

صفحه 20:
محیط اشباع و ویژگی های آن: vapor pressure = saturation vapor pressure ee e 8 @ evaporation ee 2 ظرفیت نگهداری بخار آب در هوا بستگی به دمای ‎Cob‏ هوا دارد. هر چه دمای هوا بیشتر باشد. تعداد بیشتری مولکول لب می تواند در بین مولکولهای هوا قرار گیرد. بنابراین در مقایسه با هوای سرد اشباع. تعداد زیادتری از مولکول های بخار آب در هوای گرم اشباع وجود دارد. 

صفحه 21:
تبخیر و میعان در اتمسفر po = ‏ملظ‎ Sondeseation® © evaporation eo © ‘lf evaporation rate = condensation rate, the air is saturated “lf evaporation rate > condensation rate, the air is unsaturated ‘lf evaporation rate < condensation rate, the air is supersaturated ۸ ۷ 

صفحه 22:
‎sla shee‏ اندازه گيري رطوبت در هوا رطوبت نسبی ‎«Relative humidity)‏ ‏نسبت میزان بخارآب موجود در هوا به حداکثر مقدار بخار آبی که در همان درجه حرارت ‎ ‏در هوا می تواند وجود داشته باشد. این نسبت به صورت درصد بیان می شود. 30 9 ‎RH = -** 100‏ ‎es 20°C‏ 10 28% 52% 100% ‎Relative Relative Relative‏ ‎Humidity Humidity Humidity ‎ 

صفحه 23:
Relative Humidity 9 Actual Moisture Content Relative Humidity (RH) =< SOStae Content 100% Maximum Moisture Possible Usually expressed in terms of vapor pressure (, e,): e 100% RH(%) e: actual amount of water vapor in the air e,: saturation amount of water vapor in the air RH is strongly temperature dependent because any change in temperature will lead to a change in e, This means that RH can change when moisture content stays the same! 

صفحه 24:
RH Dependence on T Start with air with the following characteristics: e, = 20 mb, T=37° So, at 37°C, e,= 60 mb 20mb 60mb 100% = 33.3% 25100 وه Now, cool the air w/o changing vapor content Lets say T=29°C and e, = 20 mb So, at 20°C, e, = 41 mb x<100 = 22 1900 = 48.8% Hind Let's cool the air a little bit further Let T=18°C and e, = 20mb So at 18°C, e, = 20mb 20m 99% ~100%% nb - 100 - يزع ۳ We have saturated the air without adding moisture! 

صفحه 25:
RH Dependence on T Relative humidity | = 8 2 = 5 2 2 5 9 a Temperature = & x e 4 1 1 1 Midnight 6:00 A.M. Noon 6:00 P.M. Midnight RH changes as T changes, regardless of moisture content! 

صفحه 26:
Relative Humidity Relatin ۱ ee ee North Latitude 40° 6o South 

صفحه 27:
(Dew point) pins ahii cleo ‘Amount of Water in Airat 100% Relative Humidity Across a Range of Tem peratures ‏مما تجا ا لمملا لم عا‎ shcontasttebe ann 100 1 1 1 1 1 0 ——_=100% Relatwe Humidity (Dew Point) 80 + = 10% Relative Humidity دمایی است که در ن ‎lod‏ هوا بدون وارد کردن بخار آب و فقط از طریق سردکردن اشباع شود. کاهش دمای بیشتر باعث میعان و تشکیل ذرات آب می شود. 0 Wa Water In Alr (grams H20 per kilogram of Alt) 2 40 0 10 2 3 4 40 ‘Tem perature (degrees C) 

صفحه 28:
Dew Point Temperature — If the air temperature is 20°C and the 2 ge ey fh BH is 60%, what is the dew point ee temperature? tee Given that T=20°C, e, is around 23mb RH © 100% 6 RHxe, 60%x23mb _,, 20 5 ‏تم‎ - 100% 100% ge ‏الع وس‎ We can then determine the dew point ‏اه 8 8 داه هدم‎ 8 temperature (T,) to be around 1g°C. Temperatice 

صفحه 29:
Dew Point Temperature Dew point temperature (T,) : the temperature of moist air that has been cooled until saturation is reached. At T,, water vapor will condense to liquid. In the previous example, the dew point temperature was 16°C. By cooling the air to 16°C, we raised the RH to 100%. T; is the measure of humidity used in the surface station model. T, is always lower than T, unless saturation has occurred and they are therefore equal by definition. High T, = high water vapor content Asmall difference between T and T; means that air is near saturation. 

صفحه 30:
Measures of Humidity Polar air: high RH, low dew point = low absolute moisture content Desert air: low RH, high dew point > high absolute moisture content 1 Tg: 10°C RH: 21% 

صفحه 31:
Humidity and Human Comfort RH = 100% INSIDE AIR T= 20°C (68°F) Ty=-15°C (°F) RH 

صفحه 32:
12 8 4 5 6 7 8 9 1۵ 1 12 18 14 15 16 17 18 19 20 2۱ 2 5 و 4 21 6 هه 18 14 2 و وب 2 22“ 14- وا 7 17 مه م 5-5 8 a3 4 1 7 4 1 1 4 9 9 7 53 86 4124 1 8 6 12 12 11 8 4 1 14 1۵ 1 7 4 وب 6- م مه م2 4 7 9 11 13 15 16 9- 0- ه 2 2 4 7 10 12 14 15 17 19 وب ود ف 3 8 5 8 1۵ 12 14 18 17 1۵ 2 وب ۵ فک 1 2 6 8 10 12 14 16 18 2 21 23 ۵ ه ۵ و 6 95 11 19 15 17 18 2۵ 22 22 25 6- مه ه 1 4 7 9 11 1 1۵ 17 19 2۱ 22 24 25 27 5- ه 2 1 5 8 1۵ 12 14 16 18 19 21 28 24 2 27 28 4ه 7 ف 2 5 8 11 13 15 17 19 2 22 24 25 27 2 2 31 8 3 30 29 27 26 24 25 2 2 18 16 14 12 9 6 3 4 ‏وه 12 مه‎ 5 8 2 3 29 26 7 25 24 2 20 19 17 15 13 1۵ 7 4 0۵ 40 37 35 34 8 2 0 29 20 2 25 29 2 19 17 18 18 11 8 5 1 ‏و و‎ 30 37 % 35 3 3 3 30 2 2 25 24 22 20 18 16 14 12 9 6 2 2 ۳ odie corespoudiag te the rou Por the dry ‏اج سح لا‎ the ka Por he et bub depressive piekls the dew poral tecopercahire. 

صفحه 33:
Wet Bulb Depression, °C fey (Dry Bulb Temperature Minus Wet Bulb Temperature = Wel Bulb Depression) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 20 | 28 =18 | 40 =16| 48 0 14| 55 11 22| 81 23 -10 | 66 33 0 8) 71 41 13 20 48 73 |6- 52 54 77 4 م 1 37 58 79 )8-2 1 28 45 63 81 )0 @ 6 20 36 51 67 83 |2 ® 14 27 42 56 70 85 4۱ ع ‎B 6| 86 72 59 46 35 22 10‏ 17 28 39 51 62 74 87 ا قرع ‎Z 10| 8 75 65 54 43 33 24‏ ‎2B‏ 9۵ 48 57 67 7269 88 |12 52 28 41 50 60 69 ور 89 |14 8 7 45 54 16 2 18| 91 81 72 64 56 48 40 20| 81 82 74 66 5۵ St 2302 2:12 28 8 8 268 222 88888 22 52 83 75 68 60 53 46 40 33 27 21 15 10 4 © 24 | 32 84 76 69 62 55 49 42 36 90 25 20 14 9 4 9 26 | 92 85 77 70 64 57 5۱ 45 39 34 28 23 18 13 9 6 28| 93 86 78 71 65 59 53 45 42 36 31 26 21 I7 12 8 4 50 83 88 79 72 68 61 §5 49 44 30 34 29 25 20 16 12 8 4 32 | 53 86 80 73 68 62 56 51 46 41 36 32 27 22 19 14 11 B 4 S4| 83 86 81 74 69 G3 58 52 48 43 28 34 30 26 22 18 14 11 8 5 86 | 94 87 81 75 69 G4 59 54 50 44 40 36 32 28 24 21 17 13 10 7 4 88 | 94 87 82 76 70 66 60 55 51 46 42 38 34 30 26 23 20 16 13 10 7 5 40| 04 89 82 76 71 67 6۱ 57 52 48 44 40 36 33 29 25 22 19 18 13 10 7 he value correspoudiay to the row Por the dry bulb tecopercture ced ter wk Por te wet bulb depression piekls the retaive hucridiy. 

صفحه 34:
9 ‏ال‎ °C+32 Heat Index Temperature (°F) Likelihood of Heat Disorders with Prolonged Exposure or Strenuous Activity Di caution Extreme Caution [B Darger Ml Extreme Danger Relative Humidity (%) 

صفحه 35:
Frost ‏برفك‎ تشکیل برفك و شبنم مشابه هم است با يك تفاوت که شبنم وقتي تشکیل مي شود که میعان در دمای بالاتر از نقطه انجماد رخ مي دهد. اما در برفك میعان در دمای کمتر از نقطه انجماد رخ مي دهد ويا رطوبت مستقیم از بخار به یخ تبدیل مي شود. 

صفحه 36:
نقطه برفک (001۳8۴ ۳۳۵5۸) (زاله) شبنم یخ زده (/06۷ 6۳۵26۳) 

صفحه 37:
Hygroscopic nuclei Hydrophobic nuclei 

صفحه 38:
مه (۳۵۵): تراکم حاصل از سرد شدن مولکولهای بخار لب (در رطوبت نسبی بالای ‎(V0‏ ‏در نزدیکی سطح زمین که در آن قطرات ریز لب بصورت ذرات معلق در فضای سطحی مشاهده می‌گردند؛ مه نامیده می‌شود. به عبارت دیگر مکانیزم تشکیل مه شبیه مکانیزم تشکیل ابرها می‌باشد. در صورتیکه دامنه دید انسان به کمتر از یک کیلومتر برسد به مفهوم تشکیل مه می باشد. 

صفحه 39:
Radiation ( Moon ) ۱ Clear skies Poe 7 light winds ‏انواع مه:‎ =p ‏مه تشعشع‎ -۱ Fog (Radiation fog) - ‏د م‎ Surface Sle ‏در شرلیط آسمان‎ زمين با تابش طول موج بلند سرد مى شود در نتيجه هواى مجاور زمين نيز سرد شده تابه نقطه شبنم می رسد. 

صفحه 40:


صفحه 41:
۲ مه جابجایی (Advection fog) هنگامی که هوای گرم و مرطوب بر روی سطح سرد حرکت کند انتقال كرما از هوا به سطح انجام مى شود و دماى هوا كاهش يافته قا به نقطه شبنم می رسد. Advection Fog Warm moist ‏سس اله‎ Light winds near the surface Fog Advection Fog Fog forms, ۱ 67 2 0۷۵۲ ۱۱۵۷۵5 دهعل عالقهاء ممة؟ كاز ۱ 

صفحه 42:
۳- مه دامنه ای (Upslope fog) هوای مرطوب توسط باد از شيب كوه بالا مى رود و به وسيله انبساط بى دررو سرد می شود. Upslope Air is lifted, cooled Foz and condenses Warm moist alr ‏همس‎ Up-Slape Fog Fog forms ‏رد‎ Osan cnc) 0۶ 0 ‏هت‎ 6 0 mk Cur ic 

صفحه 43:


صفحه 44:
Ata later time... ۳ >-مه ترکیبی air conditions: steam fog (mixing fog) 30 cold وارد هوای سرد و غیر اشباع شودبا آن مخلوط شده و باعث تشکیل مه می شود. 

صفحه 45:


صفحه 46: