تعاریف ترمودینامیکی هوای مرطوب

تبخير (Evaporation):در مورد تبخير از سطح آبها،درجه حرارت،شدت باد- و درجه نمناكي بزرگترين نقش را بازي ميكنند درواقع تبخير تابعي از شرايط حرارتي است علاوه بر عوامل اساسي ياد شده فوق،فشار بخار آب،خصوصيات آب،وعمق و درجه شوري آن نيز بر تبخير اثر ميگذارند.

تعرق :گياهان آبي را كه براي تامين فعاليت حياتي خود از طريق زمين بدست ميآورند بعد از مصرف بصورت بخار آب به اتمسفر پس ميدهند آخرين مرحله گردش آب درون پوشش گياهي را تعرق ميگويند.

گرماي نهان تبخير (Latent-heat-of vaporization):براي تبخير يك گرم آب در دماي صفر درجه سانتيگراد ششصد كالري گرما و در دماي صد درجه سانتيگراد پنصد و چهل كالري از گرما مورد نياز است و چون دما عبارت است از «ميانگين انرژي حركت مولكولي يك جسم» زماني كه آب تبخير ميشود فقط ذراتي قادرند سطح آب را ترك كرده و به اتمسفر وارد شوند كه داراي سرعت فوق ميانگين انرژي ياد شده باشند. از اين رو حركت مولكولي كند شده و دماي سطح آب در حال تبخير پايين ميآيد.
انرژي گرمايي اضافي كه با ذرات تبخير محل ميگردند به عنوان (گرماي نهان تبخير) ناميده ميشود. اين گرما در زمان تراكم رطوبت،از طريق توده آب متراكم و يا تشكيل ابرها به اتمسفر پس داده ميشود. اهميت جذب گرماي نهان در فرايند مهمي چون گرم شدن اتمسفر و نقش آن در بيلان گرماي اتمسفر روشن است .

ظرفيت (Capacity):بخار آب موجود در اتمسفر به عنوان رطوبت هوا ناميده ميشود. حداكثر بخار آبي كه هوا در دماي معيني ميتواند دارا باشد به عنوان ظرفيت هوا ناميده ميشود .

اشباع(ٍSaturation):اشباع عبارت است از حداكثر ظرفيت رطوبتي هوا در دماي معين بطور كلي هوا زماني به حالت اشباع ميرسد كه يا ميزان بخار آب در آن به حداكثر ظرفيت خود برسد و يا از درجه حرارت آن تا نقطه شبنم كاسته شود.

نقطه شبنم (Dewpoint) : دمايي است كه در آن هوا به حد اشباع ميرسد و به عبارت ديگر، در صورتي كه در فشار ثابت تغييري در نسبت مخلوط ايجاد نگردد ولي دماي هوا پايين آيد دماي ويژه جديدي حاصل خواهد شد كه بدان ، دماي نقطه شبنم گفته ميشود.

رطوبت مطلق(Absolute.humidity) : وزن بخار آب موجود بر حسب گرم در هر واحد حجمي از هوا (بر حسب متر مكعب يا سانتي متر مكعب ) را نم مطلق ميگويند و ميزان آن از استوا به سمت قطبها و از سواحل به درون خشكيها و از مناطق پست به سمت نواحي مرتفع كاسته ميشود .

رطوبت ويژه (Specificn humidity) : نسبت وزن بخار آب به وزن واحد هوايي را كه شامل آن است نم مخصوص ميگويند وبه صورت فرمول خلاصه زير بيان ميگردد .


در اين فرمول

mw جرم بخار آب

ma واحد جرم هواي شامل بخار آب

رطوبت نسبي (Relative humidity) : رطوبت نسبي عبارت است از نسبت ميزان رطوبت مطلق موجود در هر حجمي از هوا با دما معيني، به حداكثر رطوبت مطلقي كه همان حجم از هوا در همان دما ميتواند داشته باشد. به عبارت ديگر نسبت جرم بخار آب موجود در هر حجمي از هوا به جرم بخار آب موجود در همان حجم هوا را در حالت اشباع «نم نسبي» ميگويند. مثلاً اگر يك كيلوگرم از هوا در دما و فشار معيني قابليت جذب حداكثر تا 30 گرم بخار آب را داشته باشد ولي فقط داراي 10گرم رطوبت باشد دماي نم نسبي معادل 50 درصد است .

فشار بخار آب (Vapor pressure) : در هر دمايي بخار آب موجود در هوا داراي فشاري است كه به عنوان فشار بخار آب ناميده ميشود . ميزان در ارتباط با عرض و فصل در حدود 0/2 ميلي بار از سيبري شمالي در دي ماه تا 30 ميلي بار در مناطق حاره در تير ماه تغيير ميكند.
تراكم : تبديل بخار آب به حالت جامد يا مايع در هوا را تراكم ميگويند. شرط اصلي جهت تراكم رسيدن و گذر از نقطه اشباع است از طرف ديگر شرط لازم براي وقوع فرايند تراكم وجود هستههاي تراكم در هواست اين هستهها عموماً بايد جاذب رطوبت باشند و مهمترين ذرات جاذب رطوبت در اتمسفر،نمك درياـ ذرات اوگانيكـ تري اكسيد سولفور است .
تصعيد(Sublimation) : زماني كه درجه حرارت هوا زير نقطه انجماد باشد،بخار آب ممكن است مستقيماً به يخ تبديل گردد اين فرايند تصعيد ناميده ميشود.

شبنم (Dew) : شبنم رطوبتي است متراكم كه به صورت قطراتي روي اشياء و سطوح مختلف مشاهده ميگردد در شبهاي صاف و آرام،زمين از طريق تشعشع خود،به سرعت سرد ميشود و در نتيجه درجه حرارت آن از هواي مجاور كمتر ميشود در نتيجه هواي اطراف كه خنك شده،در نتيجه تماس با زمين تا نقطه شبنم سرد ميشود لازم به يادآوري است كه به احتمال قوي اين امر در لايه بسيار نازكي از هوا و حدود چند سانتيمتر قبل از برخورد با زمين بوقوع ميپيوندد. در نتيجه سرد شدن زيادي در زير نقطه شبنم،بخار آب مازاد در هوا متراكم ميشود.

ژاله (Frost) : شرايط ژاله و شبنم عملاً با يك استثناء همسانند. شبنم زماني كه پديده تراكم در روي اشياء سرد فوق نقطه انجماد بوجود آيد تشكيل ميشود در صورتي كه ژاله زماني كه تراكم در زير دماهاي نقطه انجماد رخ ميدهد تشكيل ميشود. تحت چنان شرايطي،رطوبت هوا،مستقيماً از حالت بخار به حالت جامد،بدون گذشتن ازحالت مايع،تغيير شكل ميدهد به اين ترتيب ژاله پديده متبلوري است كه به شكل فلس- سوزن- و پرمرغ در شبهاي سرد،در روي سطح زمين و اشياء بوجود ميآيد.

مهFog)) : تراكم حاصل از سردشدن ذرات بخار آب در نزديكي سطح زمين كه بصورت ذرات معلق در فضاي سطحي مشاهده ميگردند مه ناميده ميشود. به عبارت ديگر مكانيزم تشكيل مه شبيه مكانيزم تشكيل ابرها ميباشد اساساً بيان جدايي مه از ابر نيز مشكل است زيرا مهها در حقيقت ابرهاي استراتوس هستند كه در سطح زمين و يا در طبقهايي بسيار نزديك به زمين تشكيل ميگردند.

مه يخزده (Rime) : در برخورد قطرات ريز يك توده هواي مه دار با اشياء جامدي كه داراي دماي زير نقطه انجمادند،ته نشيني از كريستالهاي يخ سفيد و زبر تشكيل ميشود كه به آن مه يخ زده ميگويند.