Влажность воздуха

В году наблюдается в  среднем для Земли 45 гидрологических циклов, а водяной пар в атмосфере обновляется через каждые 8-10 суток. Это время жизни водяного пара значительно короче времени жизни многих других находящихся в атмосфере газов. К примеру, время жизни в атмосфере двуокиси углерода составляет несколько десятков лет, кислорода - около 3000лет.[4]                                                                                                    

   Несмотря на относительно короткое время жизни, водяной пар переносятся на огромные расстояния от места испарения до места выпадения в виде осадков. Скорость переноса водяного пара воздушными течениями по широте (зональный перенос) составляет в среднем 220 км/сут. При этом среднее число смен водяного пара за один оборот вокруг Земли равно 13,5.   За год в виде различных осадков из атмосферы выпадает 577 000 км³ воды. На испарение такого количества воды затрачивается много тепла. Для всей земной поверхности это составляет 10²⁴ Дж/год, т.е. 25% солнечной энергии, поступающей на Землю. При конденсации водяного пара в атмосфере это тепло возвращается в атмосферу, как говорят, в форме скрытого тепла конденсации. В атмосферных процессах водяной пар и продукты его конденсации во многом определяют погодные условия, не только вследствие развития облачности и выпадения осадков, но и участвуя в энергетических процессах. [12]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

 

3.1 Заболевания, старение кожного покрова

 

   Влажность - один из важнейших параметров воздуха, непосредственно влияющих на здоровье человека. Оптимальный уровень влажности, при которой человек чувствует себя наиболее комфортно 60-70%.

 Между тем,  летом в сухую погоду она  редко превышает 40%, а зимой  падает до 25-30%. Ведь холодный воздух  содержит мало влаги, поэтому,  когда зимой мы проветриваем  комнату, воздух в ней становится  суше. Недостаток влажности приводит  к сухости и раннему старению кожи, раздражению слизистой оболочки, что открывает путь для инфекций и повышает вероятность различных респираторных заболеваний. Здесь и кроется причина появления морщин. Косметические кампании вовсю рекламируют увлажняющие супер кремы и чудо-гели. Оно и понятно — бороться со следствием гораздо выгодней, чем с причиной. А между тем, у женщин, живущих в климате с нормальным содержанием влаги, кожа остается гладкой и упругой даже в пожилом возрасте, чего нельзя сказать о гражданках, проживающих в сухом климате.  
    Особенно важен режим влажности для маленьких и грудных детей, ведь в первые месяцы и годы жизни у них очень нежная и чувствительная кожа, слизистая оболочка рта и носа. Поэтому влажность в комнате, где спит новорожденный, должна быть не ниже 50%. Сухой воздух в целом более пыльный, ведь в нем повисает мельчайшая пыль, которая в обычном состоянии «связана» влажностью.

    Наше тело на 90% состоит из воды. Поэтому поддержание оптимальной для человека относительной влажности воздуха - это не просто комфорт, это жизненная потребность и залог здоровья. В условиях сухости у людей появляется сонливость и рассеянность, повышается утомляемость, ухудшается общее самочувствие, снижается работоспособность и иммунитет. В помещении с сухим воздухом повышается вероятность подхватить респираторную инфекцию. От недостатка влажности в первую очередь страдают дети и люди с заболеваниями дыхательных путей, астматики и аллергики. Кроме того, известно, что сухой воздух содержит избыточное количество положительно заряженных ионов, что в свою очередь способствует развитию такого распространенного заболевания как стресс. Кожа человека на 70% состоит из воды, В результате обменных процессов она теряет около пол-литра влаги в течение суток, а в зимнее время - до литра. Ведь достаточно увеличить влажность воздуха в квартире, и потери влаги существенно сократятся. [10]

 

 

 

3.2 Аллергия

 

    Сухой воздух является одной из главных причин возникновения аллергии. В нем активно распространяются аллергены (возбудители аллергических реакций). Кроме того, он приводит к ослаблению иммунной системы человека. Что такое аллергия? Аллергия - повышенная чувствительность к различным веществам, проявляющаяся в виде необычных реакций при контакте с ними. Проявления аллергии бывают самые разные. Могут возникать мучительные и многократные приступы чиханья с обильными водянистыми выделениями из носа, носовая заложенность, зуд век и слезотечение, резь в глазах, зуд слизистых оболочек носоглотки, распространенный кожный зуд. Иногда аллергическая реакция развивается стремительно и может закончиться анафилактическим шоком. По статистике, аллергией страдает каждый пятый житель нашей планеты. В России этому заболеванию подвержены от 5% до 30% населения (в зависимости от региона). Аллергены бывают нескольких видов: 
- бытовые: домашняя и библиотечная пыль, клещ домашней пыли; 
- эпидермальные: шерсть и слущенный эпидермис (перхоть) животных, перо птиц, сухой корм для рыб; 
- пыльцевые: пыльца деревьев, кустарников, трав; 
- пищевые: продукты питания. [10]

 

                                                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Измерители влажности

 

4.1 Природные измерители

 

    Недостаток влажности воздуха сильнее всего испытывают комнатные цветы и  растения. Поникшая зелень и бутоны, пожелтевшие и сморщенные кончики листьев, «листопад» в неположенное время – все это свидетельствует о пониженной влажности воздуха в помещении.

    Сколько воды нужно цветку? Ответить на это сложно. Если для растений открытого грунта правила полива более или менее похожи, то среди комнатных цветов надо различать как минимум четыре группы, резко отличающиеся друг от друга по влаголюбивости: растения пустынь, растения сухих субтропиков, растения влажных субтропиков и растения

влажных тропических лесов. Выделение этих групп необходимо не только для правильного подбор режима полива, но и для того, чтобы определить необходимые тепловые и световые режимы и правильно разместить цветы в помещении. Зная особенности естественных для данного вида растений климатических условий, мы должны стремиться воссоздать в комнатах именно их или, если это невозможно, даже отказаться от выращивания некоторых цветов. Климат — явление многофакторное. А что такое микроклимат (в данном, цветоводческом контексте), как не искусственно созданный для растения климат в локальном участке пространства?  
Влажность, температура и освещенность — часть единого комплекса климатических факторов. Рассмотрим краткие характеристики климатических зон.

 Пустыни: 
    Только немногие растения могут жить и развиваться в условиях пустыни, зато эти немногие настолько приспособились к тамошнему климату, что ничто другое им не подойдет. Даже обмен веществ у большинства обитателей пустынь построен совсем иначе, чем у всех остальных представителей растительного царства, так что их даже не «переучишь» акклиматизацией. У обычных растений фотосинтез происходит днем, у многих суккулентов, наоборот, углекислота поглощается только ночью, а днем устьица закрыты, чтобы предотвратить испарение влаги из организма. 
    Самым ярким и характерным признаком пустыни является малая влажность. В естественных условиях там выпадает менее 20 см осадков в год, а бывает и меньше: в пустыне Атакама (побережье Перу и север Чили) их среднегодовое количество редко превышает 2 см! Для сравнения: в умеренном климате их от 75 до 250 см, во влажных тропиках — от 200 до 400 см, в дождевых тропических лесах их и того больше: до 2000 см в год. Следовательно, по сравнению с некоторыми другими комнатными растениями, выходцам из пустыни иногда нужно в двести раз меньше влаги. Помимо необходимого суммарного количества воды нужно помнить и особенность режима ее поступления: в пустынях осадки выпадают неравномерно по сезонам, и потому для травянистых видов характерна резкая сезонная смена вегетационной активности (то есть один или два периода интенсивного роста и соответственно периодов глубокого покоя.

Субтропики: 
    Сухие и влажные субтропики (годовая сумма осадков в среднем 150 мм) имеют большую атмосферную и почвенную влажность. Она не постоянна и изменяется по сезонам, от ливневых дождей до засухи.  
Температура достаточно высокая, суточные колебания ее выражены намного меньше, чем в пустынях. Во влажных субтропиках очень много лесов и наземные растения в большинстве теневыносливы. 
Тропики: 
    Тропики расположены в экваториальных и субэкваториальных широтах. В тропиках много влаги, как почвенной, так и атмосферной, и потому «аборигены» этой зоны, разумеется, влаголюбивы. Несмотря на наличие сезонных колебаний, засухоустойчивых и холодоустойчивых форм среди комнатных растений практически нет. Период покоя у подавляющего большинства тропических видов выражен очень слабо. Рассмотрим особенности поливов комнатных растений. Разделив растения по происхождению из различных климатических зон, мы сразу будем знать приблизительную потребность этих растений в воде, но из этого вовсе не следует, что влаголюбивые цветы можно бесконтрольно заливать огромными количествами воды, а ксерофиты и суккуленты — полностью высушивать, так же, как и растения, пребывающие в периоде покоя. 
   Нужно знать два ограничения для поливов: земля не должна быть чересчур мокрой (для влаголюбивых видов), а земляной ком ни в коем случае не должен полностью пересыхать (для засухоустойчивых и покоящихся растений). Только кактусы можно поливать тогда, когда земля уже совсем пересохла.[8]

 

4.2 Искусственные измерители

 

    "Увлажнители воздуха" - это приборы, позволяющие без значительных затрат электроэнергии поддерживать комфортный уровень влажности воздуха в помещении. Основа действия большинства из них связана с применением испарителей, работающих по принципу "холодного" или "горячего" испарения влаги. Помимо увлажнения воздуха они способны ароматизировать его по вашему вкусу. Кроме того, все они отличаются простотой в эксплуатации и надежностью в работе.  
    Создание комфортных условий в местах обитания - залог нашего здоровья. К сожалению, проблема поддержания необходимого уровня влажности в жилых и рабочих помещениях всерьез никогда не воспринималась. А между тем, зимой и летом во время работы центрального отопления или кондиционеров, воздух содержит слишком мало влаги, как для нормального самочувствия человека, так и для большинства комнатных растений, и даже для сохранности деревянной мебели.

    Традиционные увлажнители работают по принципу "холодного" испарения. Специальная сетка испарителя полностью пропитывается влагой. Встроенный вентилятор засасывает сухой воздух из помещения и прогоняет его через влажную сетку, что обеспечивает оптимальное увлажнение воздуха и не требует дополнительных приборов контроля.

    Паровые увлажнители в своей работе используют принцип "горячего" испарения. При помощи двух электродов нагревают воду и превращают ее в пар. Они отличаются высокой производительностью, и для их наиболее экономичной эксплуатации рекомендуется регулировать скорость увлажнения с помощью контроллеров.

    Ультразвуковые увлажнители используют более эффективную технологию увлажнения воздуха. Она позволяет посредством высокочастотных колебаний преобразовывать воду в микроскопическое "водяное облако". При помощи вентилятора сухой воздух всасывается, проходит через "водяное облако" и затем распределяется по комнате. Высокоэффективный фильтр-картридж очищает воду до преобразования от минералов и примесей. Отличительной особенностью этих увлажнителей является очень низкий уровень шума.

[6] 

4.3 Волосяной гигрометр

 

   Волосяной гигрометр предназначен для измерения относительной влажности воздуха. Действие прибора основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса менять свою длину в зависимости от изменения относительной влажности окружающего воздуха. Основное назначение волосяного гигрометра – измерять влажность в морозное время, когда по психрометру влажность не определяется. Но так как отсчет по гигрометру требуют поправок, получаемых из сравнения с психрометром, то для вывода этих поправок наблюдения по гигрометру ведут на протяжении всего года.     Если при отсчете окажется, что конец стрелки вышел за сотое деление, то нужно оценить на глаз, на каком делении оказалась бы стрелка, если бы шкала была продолжена на 110.

Устройство волосяного гигрометра:

1-обезжиренный волос, 2-регулировочный винт, 3-дужка, 4-рычажок,  5-стрелка,

6-шкала (приложение 3). На факультативе по физике мы с ребятами с удовольствием изготовили этот прибор.[13] 

 

4.4 Психрометр

 

    Прибор состоит из двух одинаковых термометров (приложение 4). Резервуар одного из термометров обернут куском чистого батиста, нижний край которого опущен в небольшой стеклянный стаканчик с дистиллированной водой. Вода смачивает батист и испаряется на шарике термометра, если водяной пар в воздухе не является насыщенным. Вследствие потери тепла на испарение шарик термометра охлаждается и смоченный термометр показывает меньшую температуру, чем сухой.                                 Разница между показаниями термометров тем больше, чем больше отличается давление водяного пара, содержащегося в воздухе, от давления насыщенного пара. По показаниям сухого и смоченного термометров при помощи особых психрометрических таблиц находят давление водяного пара и относительную влажность воздуха (приложение 5).[3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Разрушающие  действие влажности

 

5.1 Влажность и климат

 

    Погода не только является темой многих праздных разговоров, но она также часто определяет наше поведение. В зависимости от погоды мы решаем, поехать ли на пикник, пойти ли на каток, покататься ли на лодке, пойти ли поплавать или пройтись на лыжах. По климату можно судить, какую одежду носят люди, что они едят и в каких жилищах живут. В зависимости от погоды каникулы могут быть очень приемлемыми или неудачными. Погода действует на здоровье, самочувствие и благополучие всего населения.

Климат Земли меняется не только из-за глобального потепления, но и увеличения влажности воздуха. К такому выводу пришли американские и британские ученые, Менее чем за последние 30 лет уровень влажности воздуха рядом с поверхностью земли вырос на 2,2%, отмечают они. Значительно увеличился этот показатель и над поверхностью Мирового океана. Жара при высоком уровне влажности оказывает еще большее негативное воздействие на людей, - подчеркивают специалисты. Это выражается, прежде всего, в том, что при более высокой влажности существенно ухудшается теплообмен человеческого организма. Ученые установили также, что повышение уровня влажности, так же как и парниковые газы, является результатом жизнедеятельности людей. Причем, согласно утверждениям исследователей, если международное сообщество не предпримет никаких действий, то экологическая ситуация на нашей планете будет только ухудшаться. Так, при общем потеплении климата на 1 градус по Цельсию влажность будет возрастать на 6%. Используя температурные прогнозы Международной комиссии по изменению климата, ученые установили, что к 2100 году влажность на планете вырастет на 24%.[7]