что означает точка росы в прогнозе погоды летом

Точка росы – звучит красиво, а что это на самом деле?

Точка росы – это поэтично, как строчка из песни. Кажется, так можно назвать яхту. Однако красивое словосочетание точка росы – это температура воздуха, при которой находящийся в воздухе пар в результате конденсации оседает в виде капель на окружающие предметы. ( Статья с нашего канала «Шишкин лес» )

Днем земля нагревается от солнечных лучей, от нее нагреваются также воздух и растения. Ночью земля начинает остывать и отдавать тепло. Теплый воздух легче холодного, поэтому он поднимается, а на его место приходит холодный воздух. Если влага, которая в виде пара содержится в воздухе соприкасается с чем-то холодным, она охлаждается и из пара превращается в капли воды – в росу.

Для образования росы необходимо, чтобы температура воздуха упала до определенного значения – вот этот момент и называется точкой росы.

Точка росы зависит от множества факторов. Температуры воздуха, времени суток, атмосферного давления, ветра.

Интересно, как связаны температура воздуха, относительная влажность и точка росы. Температуру и относительную влажность воздуха можно узнать в любой сводке погоды. Так вот, чем влажность воздуха выше, тем выше и ближе к температуре воздуха точка росы. Соответственно, если понижается относительная влажность, понижается и точка росы. А если в прогнозе погоды вы услышите, что сегодня стопроцентная влажность, это будет значить, что точка росы будет совпадать с температурой воздуха – делайте выводы и думайте, что надеть при такой погоде.

Вычисление точки росы имеет большое практическое значение. Например, при строительстве. В расчет берутся климатические условия и материалы, из которых строится здание. Это делается для того, чтобы иметь представление, какова будет влажность в помещении.

Определение точки росы необходимо не только для создания комфортных условий. Это помогает предотвратить образование плесени. Кроме того, сконденсированная влага, содержащаяся в материалах, из которых состоит здание, зимой замерзает и увеличивается в объеме, что со временем снижает прочность дома.

Источник

Точка росы и её применение на практике

Общие понятия

Согласно определению метеорологического словаря, точка росы – это температура, до которой необходимо охладить воздух, что бы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения при постоянном давлении. Более простыми словами это означает, что при достижении точки росы водяной пар начинает конденсироваться, то есть переходить из газообразного состояние в жидкое. Наиболее ярким примером такого процесса является возникновение капелек росы на траве в холодное летнее утро за счёт охлаждения самого тонкого приземного слоя воздуха. По этой причине, данную характеристику и назвали точкой росы.

Читайте также

Существует также связь между атмосферным давлением, влагосодержанием и точкой росы. В случае повышения давления, масса водяного пара на единицу объёма должна уменьшиться, что бы точка росы оставалась постоянной. Рассмотрим для примера Нью-Йорк с высотой около 10 м над у.м. и Денвер, расположенный на высоте 1610 м над у.м. Поскольку Денвер находится гораздо выше, то там будет наблюдаться более низкое атмосферное давление (ведь давление понижается с высотой по экспоненциальному закону). Следовательно, если точка росы и температура воздуха в обоих городах окажутся одинаковыми, то количество водяного пара в Денвере будет больше.

Применение точки росы в метеорологии и авиации

В метеорологии точка росы играет важнейшую роль. По её значению классифицируют воздушные массы, рассчитывают целый ряд индексов неустойчивости, которые помогают прогнозировать интенсивность и развитие конвективных процессов (гроз, шквалов, смерчей). Именно по характеру изменения значений точки росы отмечают расположение так называемых, «сухих линий» (dry lines) на картах погоды; просчитывают вероятность возникновения туманов и высоты нижней границы облачности, а также многое другое. Часто можно слышать о таком термине как дефицит точки росы. Это ни что иное, как разница между фактической температурой и значением точки росы. К примеру, при аэрологическом зондировании атмосферы определяется дефицит точки росы, который больше в сухом воздухе и меньше во влажном, но никогда не бывает отрицательным.

На практике определение значения точки росы проводится в основном при помощи психрометрического метода. Его суть заключается в измерении фактической температуры воздуха и температуры «смоченного термометра» при данном атмосферном давлении. При помощи специального фитиля из батиста смоченный (мокрый) термометр поддерживается во влажном состоянии, путем его непрерывного смачивания водой. Вода испаряется с поверхности резервуара термометра, тем самым охлаждая его. Чем выше влажность воздуха, тем меньше дефицит точки росы и наоборот. Затем по специальным психрометрическим таблицам можно точно узнать значение непосредственно точки росы. Существуют приборы для прямого определения точки росы, например, полиметр Ламбрехта. Такой прибор был изобретён ещё в 1859 году и в наше время уже заменён на электронные аналоги с более точными и простыми измерениями.

В авиации от точки росы зависит напрямую безопасность полётов. Для экипажа воздушного судна важно оценить вероятность обледенения в конкретной метеорологической обстановке. Кроме этого, точка росы влияет на горизонтальную дальность видимости и значение плотности высоты в сочетании с давлением и температурой. Высокая точка росы означает большую плотность над уровнем моря, что, в свою очередь, снижает летные характеристики самолета. Точка росы также очень важна в некоторых вертолетах с карбюраторами, которые подвергаются обледенению даже во время взлета, потому что они используют только необходимую мощность, а не полный газ.

При отрицательных температурах иногда пользуются термином точка инея. Она представляет собой температуру, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщающим по отношению к поверхности льда. При её достижении, водяной пар начинает кристаллизоваться, минуя жидкую фракцию (такой процесс называют депозицией или десублимацией). В природе такой процесс мы видим при формирования инея и кристаллической изморози.

Влияние точки росы на состояние человека и его комфорт

Теперь кратко рассмотрим, как значение точки росы влияет на степень комфортности человека. При высокой температуре воздуха человеческое тело использует испарение пота для своего охлаждения. Эта функция очень эффективная, но не во всех случаях. Скорость испарения пота зависит от того, какое количество влаги содержится в воздухе и сколько влаги он может удерживать при данном давлении. Если воздух уже насыщен влагой (при относительной влажности 100%), пот уже не испарится. Терморегуляция тела будет вызывать потоотделение, чтобы поддерживать нормальную температуру тела, даже если скорость, с которой выделяется пот, превышает скорость испарения, поэтому во влажные жаркие дни можно покрыться потом даже без применения каких-либо физических нагрузок. В этом случае, точка росы будет максимально приближённая в фактической температуре и обычно если она составляет выше +16…+18 °С, то человек ощущает духоту, сложности с физическими нагрузками, иногда головные боли и прочие ощущения дискомфорта. Максимально зарегистрированный показатель точки росы на планете в естественных условиях составил +35 °С. Это значение было зафиксировано 8 июля 2003 года в городе Dhahran, Саудовская Аравия. Фактическая температура воздуха в тот день составила +42,2 °C. С учётом слабого ветра в 1 м/с, эффективная температура (виртуальная температура, которую бы ощущал человек, одетый по сезону) достигла +115 °С!

Использование точки росы в строительстве

В завершении статьи расскажем о роли точки росы в строительстве. Особенно важно подойти к данному вопросы при установке системы утепления построек. В холодный период года температура воздуха обычно ниже, чем внутри дома, поэтому тёплые внутренние воздушные потоки стремятся проникнуть наружу. Воздух, проходя от внутренней стороны к наружной, охлаждается и достигает состояния насыщения с выделением конденсата. Чтобы это произошло в нужном месте необходимо правильно учесть значение точки росы. Если такой процесс происходит в неправильном месте, то стены дома будут сыреть, в последствии на них появляется плесень. В итоге, дом буквально становится непригодным для проживания: ухудшается теплопроводность, стенки промерзают, разрушаются. Точное определение месторасположения зоны, в которой образуется конденсат в стене предотвратит эти неприятности, обеспечив комфортный микроклимат. Положение данного показателя зависит от нескольких факторов:

Если теплоизолятор рассчитан правильно, то точка росы будет находиться внутри теплоизолятора. В этом случае наружные и внутренние стены будут оставаться сухими. В случае если слой изолятора взят меньше, чем требовалось, то значение точки росы будет находиться внутри стены, а это уже чревато негативными для дома последствиями.

Таким образом, правильным утеплением считается такое, когда точка росы располагается внутри самого утеплителя независимо от погодных условий. Требуемая толщина утеплителя рассчитывается с учётом рассматриваемого параметра тремя способами:

Кроме того, значение точки росы целесообразно рассчитывать не только относительно утеплителя, но и слоя декоративной отделки.

Подготовил: Игорь Кибальчич, кандидат географических наук, синоптик.

Источник

Точка росы и ее расчет

Точка росы — показатель, играющий важную роль во многих сферах. В строительстве его учитывают при расчете толщины утеплителя. Потребуются специальные измерительные инструменты и знание формул.

Что такое точка росы

Термин обозначает температуру, при которой наступает предельное насыщение воздуха водяным паром. При охлаждении его ниже критической точки образуются капли на предметах или туман.

Примеры (данные приведены в граммах):

Показатель относительной влажности означает, какую долю текущее удельное количество пара составляет от максимально возможного. Например, если этот параметр равен 34,5% при +28°С, содержание пара в воздухе будет равно 27,26*0,345=9,4047 г/куб. м. Исходя из приведенного перечня, при охлаждении до +10°С относительная влажность достигнет примерно 100%, т.е. данная температура при таких условиях является точкой росы. Если воздух охладится еще сильнее, количество пара станет избыточным, и часть его выпадет в конденсат.

Сферы применения понятия

Переход влаги в жидкое агрегатное состояние существенно меняет условия жизни и трудовой деятельности людей, отражается на работе конструкций и механизмов. Поэтому во многих сферах точке выпадения пара в осадок уделяют особое внимание.

Строительство

Ограждающие конструкции большинства зданий обладают паропроницаемостью. Исключением являются только металлические ангары и гаражи. Относительная влажность в помещении выше, чем снаружи, и пар под действием парциального давления проникает в стены.

В случае наличия в их толще участков с температурой насыщения или ниже он конденсируется, что приводит к таким последствиям:

Строительные материалы имеют разную паропроницаемость. Наименьший показатель у тяжелого железобетона (панельные дома) — 0,03 мг/м*ч*Па, наибольший — у газобетонных блоков — 0,23 (при плотности 400 кг/куб. м).

Сельское хозяйство

При снижении температуры воздуха влага конденсируется на побегах и листьях растений. При частых повторениях это провоцирует заболевания. Таким образом, знание точки конденсации водяного пара позволяет планировать профилактические и лечебные мероприятия.

В засушливых регионах, наоборот, конденсация атмосферной влаги может частично заменить систему орошения. Селекционеры работают над выведением сортов, способных усваивать воду таким образом. Тогда знание критической точки поможет определить необходимую производительность поливальных установок, если прогноз погоды в ближайшее время не предвещает дождей.

Меры защиты некоторых растений, например винограда, тоже планируют с учетом данного параметра. Если он высокий, значит, воздух содержит много влаги, и повреждения от заморозков, в т.ч. радиационных, будут умеренными.

При низком расположении зоны конденсации пара укутывают побеги либо поливают участок.

Комфортные значения для человека

Большинство людей чувствует себя хорошо при следующих условиях:

Для таких параметров пар начинает конденсироваться при +10,5°С.

Расчет точки росы

Существует несколько способов определения параметра.

По математической формуле

Применяют следующее выражение:

A и b — безразмерные коэффициенты, равные 17,27 и 237,7 соответственно;

RH — относительная влажность воздуха в долях единицы;

Т — температура воздуха, °С;

Ln — натуральный логарифм.

Приведенная формула справедлива для значений Т=0…+60°С и атмосферного давления 762 мм. рт. ст.

Программы-калькуляторы

Специализированные приложения производят вычисления автоматически. Пользователю необходимо ввести исходные данные и нажать кнопку «Старт». Кроме числового результата, программы отображают графики зависимости влажности от степени нагретости воздуха. Такая форма представления информации является более наглядной.

С помощью онлайн-калькулятора

Вычислительные сервисы имеются на многих сайтах. Они избавляют пользователя от необходимости покупать и скачивать программу.

В специальные поля вводят данные:

После нажатия кнопки «Вычислить» на экране отображается искомая величина.

Недостаток данного способа состоит в том, что изготовитель калькулятора в большинстве случаев неизвестен, поэтому результат может быть недостоверным.

В отличие от онлайн-сервисов, популярные программы от хорошо зарекомендовавших себя разработчиков имеют 100%-ную надежность.

Специальные инструменты

Существуют тепловизоры с функцией расчета точки росы. Объекты с такой и более низкой температурой помечаются на экране особым образом.

Влажность измеряют с помощью приборов:

Таблицы

В интернете и специальной литературе публикуются таблицы со значениями точки образования росы для воздуха с разными параметрами.

Место расположения

Помимо значения точки образования росы, строительному инженеру необходимо рассчитать ее положение внутри ограждающей конструкции. От этого зависит, где и в каком количестве будет появляться жидкость.

Принимаются во внимание следующие факторы:

При проектировании точку образования конденсата стремятся вынести подальше от внутренней поверхности ограждающей конструкции.

Наилучшим является вариант, в котором она находится за пределами капитальных элементов сооружения.

Вариации поведения точки росы

Положение плоскости с температурой насыщения зависит от наличия и способа применения утеплителя. Необходимо рассмотреть несколько случаев.

В неутепленных стенах

В этом варианте критическая точка всегда находится внутри конструкции.

Положение зависит от ее толщины и перепада между наружной и внутренней температурами:

Сказанное не относится к каркасному дому, стены которого состоят из утеплителя и паронепроницаемой обшивки.

В утепленных снаружи стенах

В этом варианте критическая точка смещается в сторону улицы.

Она может располагаться:

Утеплитель должен превосходить основной материал стены по коэффициенту паропроницаемости. В противном случае влага будет накапливаться на границе между ними. Таким образом, нельзя утеплять пенопластом, коэффициент паропроницаемости которого составляет 0,05 мг/м*ч*Па, стены из кирпича (0,17) и газобетона (0,11-0,23).

В утепленных изнутри стенах

Критическая точка смещается в сторону помещения. Возможные варианты:

К внутреннему утеплению прибегают только в крайнем случае. Например, если наружной стороной стена выходит в шахту лифта. В других ситуациях теплоизолятор размещают извне, иначе срок службы конструкции сильно сокращается.

В пластиковых окнах

Металлопластиковые окна представляют собой паронепроницаемые изделия.

Поэтому имеются только 2 варианта температуры поверхности со стороны помещения:

Во втором случае окна «потеют».

Как сместить точку росы в стене

Проблема решается 3 способами:

С целью подсушивания воздуха делают следующее:

При относительной влажности ниже 40% люди чувствуют себя некомфортно. Пересыхают кожа и слизистые в дыхательных путях, становится трудно дышать. Деревянные предметы в таких условиях растрескиваются.

Повышение температуры в помещении требует увеличения затрат на отопление, поэтому данный метод является экономически невыгодным.

Целесообразнее утеплить строение.

Какие условия необходимо учитывать

Способ смещения зоны выпадения пара в осадок выбирают в зависимости от микроклимата в жилище.

О необходимости подсушить воздух свидетельствуют следующие признаки:

При отсутствии таких явлений следует заняться утеплением строения.

Возможные последствия

Наличие условий для конденсации влаги в толще стены может никак не сказаться на ее долговечности. Все зависит от количества проникающей влаги. Например, в наружные слои толстой бетонной стены пар поступает в мизерных объемах и потому не способен вызвать ощутимых разрушений.

В газобетонной конструкции, наоборот, его количество превышает допустимый минимум, поэтому выносу зоны конденсации пара за пределы кладки следует уделить особое внимание.

Таким образом, в каждом случае требуется выполнить индивидуальный расчет.

Некоторые факты

Вопрос положения критической точки в стене снимается, если оклеить ее изнутри пароизоляционным материалом. Такими свойствами обладают некоторые виды отделки, например виниловые обои. Пар в конструкцию не поступает, и та будет сухой независимо от распределения температур. Исключением является случай, когда стена промерзает насквозь, а критическая точка оказывается на внутренней поверхности.

Обшивку ограждающих элементов пароизоляцией практикуют в странах Западной Европы. Но у этого решения есть недостаток: для отвода избыточной влаги приходится увеличивать кратность воздухообмена, т.е. производительность вентиляции. Это влечет за собой рост теплопотерь и, как следствие, расходов на отопление. Дом с «дышащими», т.е. паропроницаемыми, стенами обходится дешевле.

Полезные рекомендации

Чтобы относительная влажность в жилище не превышала нормальных значений (40%-60%), следует обеспечить работу вентиляции. Для этого необходим приток воздуха извне. В домах и квартирах с естественной вентиляцией он, согласно проекту, должен поступать через щели в окнах.

Но в результате их замены на герметичные металлопластиковые изделия притока воздуха нет. Вентиляция не работает, даже если вытяжные каналы оборудовать вентиляторами. Проблему решают установкой оконных или стенных клапанов.

Также следует обеспечить наличие зазора под межкомнатными дверями.

Сейчас действующий прораб на одной крупной строительной фирме, занимающейся застройкой коттеджных посёлков и строительством частных домов. Раннее сам на протяжении 14 лет в качестве исполнителя занимался строительством домов и ремонтом жилых помещений.

Источник