Determinarea umiditatii aerului Umezeala sau umiditatea aerului este defin ită prin conţinutul de vapori de ap ă existenţi la un moment dat în atmosfer ă. Este o însuşire importantă a aerului atât din punct de vedere meteorologic cât şi bioclimatic. Gradul de umiditate are o mare importan ţă din punct de vedere meteorologic, meteorologic, deoarece vaporii de ap ă influenţează bilanţul radiativ-caloric al aerului, prin absorbţia radiaţiilor de undă lungă iar prin condensare generea ză norii, ceaţa, precipitaţiile lichide şi solide. Cantitatea de vapori iţi parametri sau mărimi fizice, de apă din atmosfer ă se exprimă prin difer iţi cum sunt: ţa elastică reprezintă presiunea par ţială ţială cere vine a) Tensiunea vaporilor de a pă sau for ţa imă în milimetri c oloană de me rcur sau în vaporilor de a pă dintr-un volum de apă. Ea se expr imă milibari (hectopascali). b) Umezeala abs absolută reprezintă cantitatea de vapori de a pă pe care o conţine 1m³ deaer la o anumită temperatur ă. Referindu-ne la unitatea de volum, umezeala absolut ă este în realitate densitatea vaporilor. ică reprezintă cantitatea de vapori de a pă pe care o conţine 1 kg de c) Umezeala specif ică imată în g/kg. aer umed, expr imată d) Umezeala rela tivă este mărimea care reprez intă cel mai bine gradul de saturaţie aaerului cu vapori de ap ă. Ea indică în procente, cât din cantitatea vaporilor de ap ă necesar ă condensării există la un moment dat în atmosfer ă, ştiind că pentru aerul saturat, are valoarea de 100%. În funcţie de valoarea umidităţii relative, aerul secaracterizeaz secaracterizeaz ă din punct de vedere higrometric astfel: >100% - suprasaturat; 100% - saturat; 91-99% - foarte umed; 81-90% - umed; 51-80% - normal; 31-50% - uscat; <30% - foarte uscat. ouă reprezintă temperatura la care vaporii de a pă ajung să e) Temperatura punctului de r ouă ul. După atingerea stării de satura ţie, orice s cădere de temperatur ă va fi însoţită de satureze aer ul. mă de rouă. Se expr imă imă condensarea vaporilor de apă, care fiind în exces se vor depune sub for mă în grade Celsius. f) Deficitul de satura ţie reprezintă diferenţa dintre tensiune a maximă a vaporilor de apă şi tensiunea rea lă la un moment dat. g) Deficitul psihrometric reprez intă diferenţa dintre temperatura indica tă de termometrul uscat şi cea indicată de termometrul umezit al unui psihrometru. h)Starea higrometric ă reprezintă raportul dintre greutatea vaporilor de apă şi greutatea aerului uscat dintr-un metru cub de aer.
La statiile meteorologice din Romania, pentru masurarea valorilor umezelii aerului, se folosesc aparate cu citire directa numite psihometre si higrometre. Psihometrele
Sunt instrumente prin intermediul c ărora se determină tensiunea vaporilor de ap ă din elativă a acestuia. Partea principal ă a acestora este da tă de două termometre aer şi umezeala r elativă identice, unul având rezervorul acoperit cu tifon care se umez eşte în timpul efectuării măsur ătorilor (termometrul „umed”), iar ce lălalt măsoar ă temperatura aerului în mediu uscat(termometru „uscat”). Pe tifonul umezit se produce evaporarea, proces care se efectuea ză cu consum de energie calorică. Astfel, temperatura indicat ă de termometrul umed va fi mai mic ă decât cea indica tă de termometrul uscat (din stânga) al psihrometrului. Totuşi,în prezenţa ceţii, când temperatura aerului are o valoare mai mic ă de 0ºC, pot să apar ă şi situaţii inverse. Diferen ţa de temperatur ă dintre cele două termometre (diferen ţa psihrometrică) este cu atât mai mare cu cât aerul este mai uscat, iar evaporarea va fi mai inten să. Când umezeala aerului are valori aprecia a preciabile, bile, evapotranspira ţia se reduce mult sau nu se mai produce, iar temperaturile temperaturile citite la cele dou ă termometre sunt apropiate ca valoare. Procesul de evaporaţie depinde de: absorb ţia cantităţii de căldur ă, căldura latentă de evaporare a apei, viteza curenţilor de aer din atmosfer ă sau a curentului de ventilaţie din jurul termometrului „umed”, tensiunea rea lă a vaporilor af laţi laţi în aer în momentul observa ţiei, suprafaţa evaporatoare evaporatoare a rezervorului termometrului „umed”, tensiunea maxim ă a vaporilor, presiunea atmosferică
Psi Psi hometr hometr ul de statie cu as aspir atie - venti venti lati e arti art i fi cial a
Se instaleaza in primul adapost meteorologic, in pozitie verticala, pe acelasi stativ cu termometrele termometrele de maxima si de minima. Sunt de doua tipuri, cu doza dubla si doza simpla. Prezinta o morisca aspiratoare care are rolul de a aspira un curet de aer prin tuburile de aspiratie, ventiland astfel rezervoarele celor doua termomtre (umed si uscat). Prin rotire, morisca determina formarea, in jurul rezervoarelor, a unui curent de aer cu viteza constanta, ce va contribui la evaporarea apei de pe tifonul umezit cu apa distilata. Observatiile psihometrice (efectuate la orele 01, 07, 13, 19) trebuie sa respecte o anumita ordine in cadrul determinarilor termometrice: termometrice: – se umezeste tifonul termometrului termometrului umed umed cu cu apa distilata – se intoarce cu cheia arcul moristii aspiratoare – se urmareste urmareste coborarea temperaturii la termometrul termometrul umed; umed; cand coloana de mercur a acestuia devine stationara se efectueaza citirea ambelor termometre, termometre, incepand cu cel umed, apoi la cel uscat – in momentul momentul in care care o coloana termometrica termometrica s-a stabilizat se se citesc in primul rand zecimile de grad si dupa aceea gradele intregi – daca temperatura temperatura aerului scade la valori mai mici de -10° C, determinarile determinarile se fac numai la termoetrul uscat si la higrometru. Psih ometr ometr ul cu venti venti lati e arti fi ciala ti p Ass Assmann
Este un intrument de constructie speciala folosit cu precadere precadere in expeditiile de cercetari microclimatice microclimatice deoarece este usor transportabil si ofera posibilitatea de a efectua masuratori in plin soare, datorita unei monturi metalice nichelate ce protejeaza cele doua rezervoare termometrice. Se compune din termometre identice care au diametre mai reduse. Sunt fixate intr-un mont metalic, format dintr-un tub central. La capatul superior al tubului central se insurubeaza etans morsica aspiratoare. aspiratoare. Carcasa are in partea de jos o deschidere inelara, intrerupta intrerupta din loc in loc, care serveste pentru evacuarea aerului aspirat. Latera, carcasa prezinta o ferestruica circulara. circulara. Psi Psi hometr hometr ul el ectri c cu venti venti lati e arti f ici ala ti p Ros Ross sel
Unele statii au si psihometre electrice tip Rossel, a carui morisca este actionata fie prin curent electic, fie prin intermediul catorva baterii uscate, fixate sub capatul acestuia. Morisca se pune in functiune prin apasarea in jos a intrerupatorului din drepta, care care trece in pozitia AUS (deschis). Cand alimentarea alimentarea se face prin intermediul intermediul bateriilor uscate, intrerupatorul intrerupatorul din dreapta trece de la AUS la EIN iar intrerupatorul din stanga trece de la NEZ in BATT. Determinarile se efectueaza ca si la celelalte psihometre. Psi Psi hometre f ara ar a as aspir pi r atie ati e
Sunt acele instrumente meteorologice la care ven tilaţia aerului din jurul rezervoarelor rezervoarelor termometrice se face f ăr ă intervenţia unui dispozitiv anume construit (psihrometre cu ventilaţie naturală). Indicaţiile lor nu sunt dintre cele mai exacte deoarece viteza curentului de aer din jurul
rezervoarelor rezervoarelor termometrice nu este constant ă. Psi Psi hometr hometr ul de statie ti p August A ugust
Este utilizat la statiile meterologice numai in conditiile in care nu se poate folosi psihometrul cu morisca. Este alcatuit din doua termometre termometre identice identice fixate pe stativul vertical vertical prin intermediul intermediul unor clame si este pus in mijlocul mijlocul primului adapost meteorologic, meteorologic, astfel incat incat rezervoarele rezervoarele termomtrelor termomtrelor sa se situeze la 2 m fata de suprafata terestra. Rezervoul termometrului termometrului 2 se infasoara infa soara in tifon al carui capat ajunge intr-un intr-un paharel de sticla umplut cu apa distilata. Observatiile se efectueaza in mod asemanator cu cele cu morisca aspiratoare, aspiratoare, exceptand exceptand operatiile legate de prezenta p rezenta celui din urma. tie” Psihometrul “ pras p ras
Este un instrument relativ simplu, f ăr ă aspiraţie,care se utilizea ză mai ales în exped iţiile de cercetări microclimatice lipsite de psihrometre speciale de tip Assmann. A ssmann. Pentru efectuarea observaţiilor, după umezirea tifonului care acoper ăr ezervorul termometrului din dreapta, psihrometrul ţinut de mâner se roteşte deasupra capului cu viteza de circa 120 tura ţii pe minut, pentru a asigura o bună ventilaţie a aerului în jurul rezervoarelor. În scopul ob ţinerii unor date mai sigure,determinările se repetă de 3-4 ori.
Higrometrele
Sunt instrumente utilizate la sta ţiile meteorologice în scopul determin d eterminării umezelii relative relative a aerului. Ele î şi bazează funcţionarea fie pe proprietatea firului de p ăr eşte şi de a se scurta când umezeala omenesc, degresat, de a se alungi atunci când umezeala cr eşte iaţiile dimensiunilor lineare ale unei membrane organice cu însu şiri scade, fie pe var iaţiile higroscopice. H igr omete ometerr l e cu absorbti absorbti e cu f i r de par
Se găsesc la majoritatea sta ţiilor meteorologice meteorologice din ţar ă, utilizea ză fire de păr omenesc blond ce prezin tă un număr foarte redus de pigmen ţi, ce le confer ă o sensibilitate iaţiile umezelii aerului. mai mare faţă de var iaţiile H igr ometr ometr ul ti p Kopp Koppe e
Se instaleaza in primul adapost meteorologic, in spatele psihometrului de statie, in iaţiile stării de umiditate a aerului, acul higrometrului Koppe pozitie verticala. verticala. În func ţie de var iaţiile eştere şi, se deplasează dinspre stânga spre dreapta când gradul de umezeal ă a aerului este în cr eşte de la dreapta la stânga, când umezeala aerului este în s cădere. Măsur ătorile higrometrice se efectuează zilnic, la orele climatologice 01, 07, 13,19, iar valorile ob ţinute se notează în registrul de staţie în procente întregi. întregi. O condiţie importantă pentru citirea unor valori ale umezelii relative relative cât mai m ai apropiate de cond iţiile reale constă în menţinerea receptorului într-o ăţenie. Decadal (în zilele de 1, 11 şi 21 ale fiec ărei luni) se verific ă punctul stare perfectă de cur ăţe de 100% umezeală al higrometrului, prin închiderea acestuia acestuia cu un capac de stic lă la partea eează un mediu saturat cu vapori de ap ă). Dacă higrometrul func ţionează anterioar ă (se cr eează normal, după circa 50-60 de minute, acul indicator se va stabili în dreptul diviziunii 100.
H igr ometr ometr ul tip R. Fues Fuess
Se deosebeste de cel precedent prin faptul ca piesa sensibila pentru umezeala u mezeala este alcatuita din 1-4 fire de par, el fiind prevazut cu un cadran circular. circular. Este un instrument higrometric higrometric precis, mai putin raspundit in statiile s tatiile meteorologice. meteorologice. Partea superioara a firelor de par se introduce intr-un mic tub cu exterior filetat, care se insurubeaza intr-un orificiu metalic. Firele de par sunt in permanenta permanenta intinse, gratie unui arc arc spiralat care mentine acul indicator indicator al higrografului in echilibru. Scara instrumentului are forma circulara. Pentru verificarea verificarea punctului de 100% se foloseste tubul metalic al carui capat este captusit cu pasla. H igrometrul igrometrul tip URSS URSS
Alcatuit dintr-un dintr-un cadru metalica de care este prinsa scara curbata higrometrica tip URSS drept piesa receptoare un singur fir de par. Cu ajutorul unui mic stift de lemn, acesta se fixeaza la capatul superior intr-un surub de reglare reglare prevazut cu piulita de fixare. In scopul punerii la valoare a acului indicator se slabeste piulita de fixare si se roteste dupa necesitatea dispozitivului mobil intre capetele lamei indoite. Surubul de reglare reglare inainteaza astfel in sus sau in jos antrenand cu sine si capatul firului de par. par. La extremitatea inferioara, firul de par este e ste fixat prin mijlocirea stiftului de lemn in lama arcuita, cre face corp cu tija. Aceasta din urma patrunde cu unul din capetele capetele in orificiul axului de de suspensie, pe care este montat montat solidar acul indicator, si se termina cu celalalt capat cu o contragreutate sferica ce are rolulde a mentine intins firul de par. Impreuna cu surubul care o fixeaza in diferite pozitii, tija formeaza dispozitivul de amplificare al higrometrului. H igrometrul igrometrul tip M -39 -39
Recent construit, are ca piesa receptoare o membrana organica circulara, tratata special. Aceasta este intinsa pe o rama metalica fixata pe un cadru dreptunghiul pe a carei parte superioara este montata scara. Prin mijlocirea mijlocirea garniturii metalice dispozitivul de transmisie si amplificare amplificare se cupleaza cu centrul membranei higroscopice, astfel incat deplasarile acestuia se transmit axului de suspensie pe care e fixat acul indicator. indicator. Membrana se mentine permanent intinsa datorita contragreutatii montate la capatul parghiei care se misca solidar cu axul de suspensie al acului indicator. indicator. La temperaturi ridicate, cand umezeaza scade, membrana plesneste usor din cauza uscaciunii accentuate.
Higrograful
Aparate pentru inregistrarea continua a variatiilor umezelii relative a solului. Se instalează pe podeaua celui de-al doilea ad ă post meteorologic, meteorologic, alături eţei solului. Este format din trei p ăr ţi ţi de termograf, la în ălţimea de 2 m deasupra supraf eţei componente:- partea receptoare receptoare cuprinde un m ănunchi sau mai multe m ănunchiuri de fire de păr omenesc, blond şi degresat, ce pot fi dispuse orizontal sau vertical, în func ţie de tipul higrografului; - partea transm iţătoare este dată de un sistem de pârghii, care amplific ă şi transmit mările suferite de mănunchiul de fire; defor mă -partea înregistratoare este alc ătuită din braţul pârghiei de înregistrare, înregistrare, tamburul cilindric ăşoar ă higrograma şi care efectuea ză o turaţie completă în 24 de ore pe care se înf ăşoa (lahigrografele (lahigrografele zilnice) sau într-o s ă ptămână (la cele s ă ptămânale). ţională cu var iaţiile iaţiile umezelii Deoarece deformarea firelor de păr omenesc nu este propor ţi relative relative a aerului, grada ţiile orizontale de pe higrogramă ce marchează procentede umezeală, nu sunt egale între ele, fiind astfel, din ce în ce mai mici cu cât valorile umezelii sunt mai mari. Prelucrarea higrogramei cons tă în aplicarea corec ţiei de timp, urma tă de citirea valorilor în procente întregi. întregi. Se stabileşte apoi corecţia umidităţii relative prin compararea valorilor citite pe amă, cu valorile mult mai precise, determinate higrogr amă determinate cu ajutorul psihrometrului. La sta ţiile meteorologice meteorologice din ţara noastr ă se utilizea ză diverse tipuri de higrografe, care difer ă între ele prin mici amănunte de construcţie. H igr ogr ogr aful R. Fues Fuess
Este format dintr-o dintr-o cutie metalica prevazuta prevazuta cu geam in interiorul careia se gaseste numai sistemul de inregistrare cuprinzand tamburul cu mecanism de ceasornic si parghia penitei. Toate Toate celelalte piese piese si angrenaje care care alcatuiesc alcatuiesc aparatul sunt fixate de peretele peretele posterior al cutiei in afaea ei. Protectia Protectia lor este asigura printr printr-un -un schelet cilindric de metal metal pe care se monteaza usor o caroasa confectionata din sita metalica. Piesa receptoare receptoare se compune din 35-40 de fire f ire de par omenesc, care alcatuiesc un manunchi dispus orizontal. Unul din capetele este fixat intr-o intr-o garnitura g arnitura metalica prin intermediul unei placute prinse cu suruburi, iar celalalt intr-o intr-o garnitura asemanatoare de care se leaga si dispozitivul de punere la valoare a penitei inregistratoare. inregistratoare. Toate piesele de la exteriorul aparatului sunt fixate pe placa metalica si protejate de o caroasa cilindrica, ce se introduce in cercul de metal. H igrograful igrograful Junkalor Junkalor
Are drept piesa receptoare receptoare un manunchi compus din 35-40 fire de par ale carui capete sunt fixate pe un cadru metalic aflat la exteriorul aparatului. Una dintre extremitatile extremitatile manunchiului se prinde, prin intermediul unei mici garnituri metalice, de dispozitivul de punere la valoare format din doua vergele infasurate cu arcuri si un buton special. Prin rotirea butonului se actioneaza asupra firelor de par care transmit actiunea respectiva parghii prevazute cu penita inregistratoare, inregistratoare, facand-o sa urce sau sa coboare pe higrograma dupa necesitate. necesitate. Dispozitivul de amplificare este fixat cu ajutorul surubului pe axul de suspensie sus pensie de care se angreneaza si parghia penitei inregistratoare la al carei capat exterior se gaseste contragreutatea contragreutatea cilindrica menita sa s a tina intins manunchiul firelor de par. par.
H igrograful F ische ischer r
Se distinge de celelalte inregistratoare inregistratoare de umezeala prin faptul ca are piesa receptoare receptoare formata din sase manunchiuri de cate 10-12 fiere de par, grupate in doua lire a cate trei manunchiuri fiecare, precum si prin faptul ca toate piesele se angrenajele angrenajele care il alcatuiesc se gasesc in interiorul cutiei aparatului. Capetele manunchiurilor de fire sunt fixate intre placutele metalice care se strang solid in suruburi si prezinta la partea de mijloc cate o lamela metalica rasucita in scopul obtinerii unui mai mici rezistente. rezistente. Cele doua garnituri metalice care fixeaza fixeaza capetele din stanga firelor de par sunt legate prin intermediul lamelor rasucite si al unor stifturi de axul de suspensie. Garnitura metalica care fixeaza fixeaza capatul din dreapta al manunchiurilor de fire ce altcatuiesc lira se leaga prin lamela rasucita de piesa cilindrica,
aflata la extremitatea inferioara a dispozitivului de punere la valoare. Penita inregistratoare se pune la valoare valoare rasucind convenabil dispozitivul dispozitivul dupa ce in prealabil prealabil a fost slabit surubul. Dispozitivul de amplificare este fixat pe axul de suspensie de care, prin intermediiul intermediiul garniturii paralelipipedice paralelipipedice si al axului cilindric cilindric este fixata fixata contragreutatea contragreutatea de metal, menita sa tina permanent intinse firele de par. H igrograful W. L ambrecht mbrecht
Se aseamana oarecum cu higrograful Fischer prin faptul ca are piesa receptoare formata din opt manunchiuri a cate 15 fire de par, care constituie laolalta un dispozitiv in forma de lira. Ambele garnituri metalice care fizeaza capetele manunchiurilor dispuse verical prezinta un orificiu. In orificiul garniturii superioare superioare se prinde un carlig fixat de o lama elastica curbata, reprezentand reprezentand dispozitivul de punere la valoare a penitei inregistratoare. inregistratoare. Acesta este actionat cu ajutorul surubului de la capatul vergelei metalice. In orificiul garniturii metalice inferioare intra carligul dispozitivului de amplificare compus dintr-un tub subtire in interiorul caruia se deplaseaza prin insurubare sau desurubare, o piesa metalica solidara cu carligul mentionat. H i grograf gr ograf el e cu di spozi pozi tiv ti v de compensa compensarr e H igrograful igrograful J. Richa Richard rd
Are ca piesa receptoare formata dintr-un manunchi de 35-40 fire de
par omenesc ale carui capete capete sunt prinse cu ajutorul unor suruburi mici mici intre placutele placutele de alama, fixate la extremitatile sasiului metalic. Una din extremitatile manunchiului de fire se afla in legatura cu dispozitivul de punere la valoare. Acesta este un ax paralelipipedic care patrunde cu capatul sau filetat filetat intr-un intr-un sistem de lame mealice mealice asezate perpendicular perpendicular una fata de cealalta. Dispozitivul de amplificare amplificare este fixat pe axul de suspensie, de care care se prinde solidar solidar si cama curbata. Aceasta se sprijina pe cama care este fixata de axul de suspensie si are curbura inversa fata de cea dintai. Manunchiul de fire de par si toate celelalte piese aflate in afara cutiei aparatului sunt protejate de o carcasa confectionata dintr-o dintr-o plasa fina de sarma, care se poate detasa usor. usor. H igrograful URSS URSS – model vechi
Se aseamana in linii mari cu higrometrul J. Richard, deosebindu-te de el numai prin cateva amanunte de constructie. Ambele capete ale manunchiului de fire de par sunt prinse in garnituri cilindrice de material plastic, fixate la randul lor in cilindri metalici. La una din extremitatile manunchiului de fire de par este prins de o lamela elastica care prin rotirea cu ajutorul unei cheite a surubului cu cap paralelipipedic se deplaseaza intr-o intr-o parte sau alta, punand astfel la valoare valoare penita inregistratoare inregistratoare de la la capatul parghieie. parghieie. Dispozitivul de amplificare al higrografului se compune dintr-o dintr-o vergea paralelipipedica termnata la partea superioara cu un carlig de prindere al manunchiului de fire si fixata la partea inferioara de axul exterior de suspensie. Pentru reglarea reglarea amplificarii sistemului de parghii, p arghii, se ridica ori se coboara vergeaua paralelipipedica dupa ce in prealabil a fost slabit surubul. Piesele fixate pe cadrul din afara cutiei aparatului sunt protejate prin intermediul unui invelis confectionat din palsa de sarrma, intinsa pe un cadru metalic.
H igr ogr ogr af URSS URSS – model vechi
Reprezinta Reprezinta o varianta imbunatatita a modelului vechi, scris mai sus, de d e care se deosebeste prin cateva amanunte de constructie, Cutia aparatului este confectionata din ebonit si are capacul prevazut cu geamuri de plexiglass pe ambele parti laterale. Cele doua capete ale piesei receptoare receptoare sunt prinse in garnituri garnituri cilindtrice de de ebonit, protejate protejate de invelisuri metalice metalice concentrice si fixate prin suruburi la extremitatile unei lame speciale. Dispozitivul de amplificare amplificare este cuplat cu cama curbata fixata la randul ei pe axul de suspensie care se afla in legatura cu surubul de punere la valoare. Piesele din interiorul cutiei aparatului sunt fixate pe gartinura metalica, iar cele din afara ei sunt protejate printr-un printr-un sistem de vergele metalice. Instalarea si intretinerea higrografelor
Higrografele se instaleaza impreuna cu termograful pe podeaua celui de-al doilea adapost meteorologic meteorologic la inaltimea de 2 m fata de suprafata activa-subiacenta. activa-subiacenta. In timpul functionarii el trebuie sa aiba o pozitie perfect orizontala si carcasa de profectie a pieselor exterioare montata.
