Luftfuktighet

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk

Luftfuktighet er et mål på hvor mye vanndamp det er i luften og kan angis enten som relativ luftfuktighet, absolutt luftfuktighet, spesifikk luftfuktighet eller som forskjell mellom temperatur og duggpunktstemperatur. Relativ fuktighet er den mest brukte måten innen værvarsling. Fuktighet spiller en viktig rolle i dannelse av nedbør, dugg, tåke og ising som kan være alvorlig for fly og skip. Høy relativ fuktighet gjør at temperaturen kan føles høyere enn den er. Når det er mye fuktighet i luften vil dette redusere fordampningsevnen til svette på kroppen og avkjølingseffekten blir mindre. Luftfuktighet kan måles med et hygrometer.

Absolutt luftfuktighet[rediger | rediger kilde]

Absolutt luftfuktighet er et mål for hvor mye vanndamp det er innenfor et gitt område, og blir uttrykt som kilogram vanndamp per kubikkmeter luft. Matematisk kan vi skrive

 Af = {m_v \over v_l}

der  m_v er massen av vanndamp per kubikkmeter luft  v_l .

Volumet til luften endrer seg i takt med lufttrykket, og dermed vil absolutt luftfuktighet også endre seg med lufttrykket. Dette kan være tungvint for utregninger innen kjemiteknikk, og som følge av dette blir absolutt fukt innen kjemiteknikk definert som massen av vann i forhold til massen av tørr luft. Dette er også kjent som blandingsforholdet (se under). Massen av vann per volum blir da definert som volumetrisk fukt. Fordi det kan være forvirrende med to forskjellige definisjoner på absolutt luftfuktighet, er det anbefalt at man unngår å bruke uttrykket «absolutt luftfuktighet».

Relativ luftfuktighet[rediger | rediger kilde]

Relativ luftfuktighet er definert som forholdet mellom partielltrykket til vanndamp, i en gassblanding av luft og vann, og vanndampens metningstrykk ved en viss temperatur. Relativ luftfuktighet blir uttrykt som prosentandelen av vann i luften. Kaldere luft har mindre avstand mellom molekylene og kan ikke holde på like mye vann som varmere luft. Derfor vil den relative luftfuktigheten være høyere for kald luft enn for varm luft når volumet er det samme. Relativ fuktighet, Rf, blir regnet ut som følger:

 Rf = {e \over e_{*_{(T)}}} \times 100%

der

 {e} er partielltrykket til vanndamp i gassblandingen.
 {e_{*_{(T)}}} er vanndampens metningstrykk ved temperaturen gassblandingen har.

Fuktighet er et mål på mengden vanndamp i luft, og ikke den totale mengden av damp og flytende vann. For å få skyer og regn, må luften nå 100 % relativ fuktighet, men bare der skyene blir dannet eller der regnet oppstår. Dette skjer vanligvis ved at luften blir hevet og så avkjølt. Vanligvis faller regnet ned i luft med mindre relativ fuktighet. Noe av vannet i regnet kan fordampe inn i luften mens det faller, og på den måten øke fuktigheten, men sjelden nok til at fuktigheten blir 100 %. Faktisk kan regn som faller mot bakken være kaldt nok til å kondensere vanndamp fra varm og fuktig luft, og på den måten minke den relative fukten.

Blandingsforhold[rediger | rediger kilde]

Blandingsforholdet er forholdet mellom vanndamp og tørr luft i en viss mengde luft. Blandingsforholdet blir uttrykt som kilogram vanndamp,  m_v , per kilogram tørr luft,  m_t .

Forholdet kan skrives som:

 Bf = {m_v \over m_t}

Partielltrykket til vanndamp og luft kan også brukes til å uttrykke forholdet.

Spesifikk luftfuktighet[rediger | rediger kilde]

Spesifikk luftfuktighet er forholdet mellom vanndamp og luft (tørr luft og vanndamp) i en viss mengde luft. Spesifikk fuktighet, q, er uttrykt som kilogram vanndamp,  m_v , per kilogram luft,  m_l .

Forholdet kan uttrykkes som:

 q = {m_v \over m_l}

Spesifikk fuktighet er relatert til blandingsforholdet (og omvendt) ved:

 q = {Bf \over 1+Bf}
 Bf = {q \over 1-q}

Duggpunktstemperatur[rediger | rediger kilde]

Duggpunktstemperatur er den temperaturen den aktuelle lufta må avkjøles til for at fuktigheten i lufta gir en mettet luftfuktighet. Forskjellen mellom temperaturen og duggpunktstemperaturen kan fortelle noe om hvor høyt over bakken skyenes underside, skybasen er; grovt sett 100 meter for hver grad temperaturforskjell. Ved stor forskjell vil naturen tørke fort og skogbrannfaren øker fort. Ved liten forskjell er det fare for at det plutselig danner seg skyer eller tåke.

Målemetode[rediger | rediger kilde]

Et hygrometer blir brukt til å måle relativ luftfuktighet.

Det fins forskjellige måleapparater for å måle fuktighet, som psykrometer eller hygrometer. Satellitter kan brukes til å måle fuktighet på global skala, og kan påvise vanndamp i troposfæren i høyder mellom 4 og 12 km. Disse satellittene har sensore som er er sensitive for infrarød stråling. Vanndamp absorberer og sender ut stråling i dette spektralområdet. Slike satellittmålinger spiller en viktig rolle i overvåking av klima og i utviklingen av værvarsel for framtiden.

Fuktighet og lufttetthet[rediger | rediger kilde]

Fuktig luft er lettere, eller har mindre tetthet, enn tørr luft. Dette kommer av at vannmolekylene, H2O, veier mindre enn nitrogen- (N2) og oksygenmolekylene (O2). Isaac Newton oppdaget dette fenomenet og skrev om det i boken Opticks.

Avogradros ideelle gasslov sier at et visst gassvolum ved en viss temperatur og et visst trykk alltid inneholder samme antall molekyler uansett hvilken gass det er. En kubikkmeter med helt tørr luft inneholder 78 % nitrogenmolekyler, som har en atomvekt på 28, mens 21 % av luften er oksygen, som har en atomvekt på 32. Den siste prosenten er en blanding av andre gasser. Hvis vannmolekylene erstatter nitrogen- og oksygenmolekyler, vil vekten til denne luften minke, og dermed også tettheten.

Dette kan virke rart siden vann blir sett på som tyngre enn luft. Det er sant at flytende vann er tyngre enn luft, men fuktig luft inneholder vanndamp og ikke flytende vann, og vanndamp er lettere enn nitrogen- eller oksygengass.

Effekt på kroppen[rediger | rediger kilde]

Menneskekroppen kvitter seg med varme i en kombinasjon av fordampning ved svette, konduksjon til den omkringliggende luften og varmestråling. Når fuktigheten er høy, vil fordampningsevnen til svetten fra huden minke, og kroppen må streve mer for å holde kroppstemperaturen nede. Hvis luften i tillegg er like varm eller varmere enn huden, vil ikke blodet klare å kvitte seg med varme til luften og en tilstand kalt hyperpyrexia kan oppstå. Når mye blod går til de ytre delene av kroppen for å kvitte seg med varme, vil mindre blod gå til aktive muskler, hjernen og andre indre organer. Den fysiske styrken blir raskt tappet og man blir utmattet mye raskere enn vanlig. Dette fører så til heteslag eller hypertermi.

Mennesket har ingen sans for å måle luftfuktighet. Såkalt tørr luft er en illusjon som vanligvis forårsakes av forurensning i lufta; dette kan være støv eller kjemikalier som lekker ut av bygningsmaterialene.[trenger referanse] En relativ fuktighet på mellom 30 og 60 % oppleves som komfortabel, mens 30-40 % regnes som optimalt for inneklimaet.