Rosný bod a nadmořská výška: Vztah a podrobná fakta

by

Při cestování ve výškách se setkáváme s chladnějším vzduchem. Článek pojednává o vztahu a podrobných faktech o rosném bodu a výšce vzduchu.

Rosa je vodní stav vzduchu při jeho kondenzaci a teplota, při které kondenzuje, se nazývá rosný bod. Kvůli klesající teplotě nebo rosnému bodu v nadmořské výšce nebo ve výšce se vzduch rozpíná, nasytí se vodní párou a kondenzuje.  

Tím jsme se řídili teplota vzduchu klesá, když jsme ve výšce nebo nad zemským povrchem. Když teploty vzduchu dosáhnou rosného bodu ve výšce, částice vzduchu fungují jako kondenzační jádra ke kondenzaci vodní páry na kapalnou vodu. 

Kondenzovaná voda se buď stane mrakem nebo mlhou, v závislosti na rosném bodu ve výšce, kde se tvoří. Vytvoří mrak v maximální výšce od zemského povrchu. V minimální výšce se při kontaktu s chladnějším pevným povrchem stává rosou. Zatímco ve vrstvě se stává minimální a maximální výška, stává se mlhou.

Jak nadmořská výška ovlivňuje rosný bod?

Nadmořská výška dramaticky ovlivňuje rosný bod na základě relativní vlhkosti. 

Relativní vlhkost je základním faktorem, který ukazuje, kolik procent vodní páry vzduch obsahuje. V nadmořské výšce se relativní vlhkost stává 100%, takže vzduch kondenzuje a stává se mraky pouze tehdy, když se jeho rosný bod a teplota shodují. 

Mnoho z nás mylně rozlišuje mezi relativní vlhkostí a vlhkostí. Vzduch je vlhkost indikuje kolik směsi vody a dalších prvků vzduch pojme. Protože musíme studovat rosný bod a nadmořskou výšku, díváme se pouze na relativní vlhkost který pouze popisuje množství vodní páry. Vztah mezi rosným bodem a nadmořskou výškou představuje koncept relativní vlhkosti. 

Vlhkost ve vzduchu je nízká kvůli atmosférickému tlaku, který popisuje jeho rosný bod v nadmořské výšce. Svědčí o tom 100% relativní vlhkost teplota vzduchu a rosný bod ve výšce jsou stejné. To znamená, že vzduch pojme veškerou vodní páru, kterou pojme. Vzduch je proto nasycen vodou na nejvyšší úroveň ve výšce, aby se vytvořily mraky. 

Zatímco vzduch na hladině moře obsahuje vysokou vlhkost, která snižuje relativní vlhkost v důsledku zvýšení teploty vzduchu, a rosa vzduchu zůstává stejná na hladině moře. Ukazuje, jak relativní vlhkost závisí na aktuální teplotě vzduchu nebo výšce vzduchu. 

Předpokládejme, že město Washington je ve výšce 30 stop a město Denver ve výšce 5000 stop. Vzhledem k tomu, že Denver je ve vyšší nadmořské výšce než Washington, bude muset snížit atmosférický tlak. Takže pokud jsou teplota vzduchu a rosný bod přesné v obou městech, množství vodní páry vlastněné vzduchem je větší v Denveru kvůli jeho vyšší nadmořské výšce. 

Rosný bod a nadmořská výška
Tvorba mraků ve výšce
(kredit: Shutterstock)

Vzduch využívá tepelnou energii k expanzi ve výšce, což vede k rychlé ztrátě tepla. Chladnější vzduch proto nemůže přenášet vlhkost jako vzduch teplejší, a proto je nasycen vodní párou.

Neexistuje žádná přesná hodnota nadmořské výšky, ve které se teplota vzduchu rovná jeho rosnému bodu. Nenasycený vzduch ztrácí tepelnou energii o 3 °C na každých 1000 stop nadmořské výšky. Takže bez ohledu na to, co spouští vzduch ke kondenzaci, nasycený vzduch neustále tvoří mraky ve výšce. 

Pro vzduch na hladině moře je jeho teplota T = 30°C, jeho rosný bod Td = 15°C a relativní vlhkost RH = 55%. 

Atmosférický tlak se sníží, pokud se ve stejném vzduchu dostaneme vertikálně ve výšce asi 3000 stop. Chladí se nepřetržitě rychlostí 3°C / 1000 stop. 

Konečně, pro vzduch ve výšce 3000 stop, T = 15 °C, Td = 15°C a relativní vlhkost RH = 100%.

To je způsob, jakým je vzduch nasycen ve výšce 3000 stop, aby vytvořil mraky, když se jeho teplota rovná jeho rosnému bodu ve výšce. 

Mění se rosný bod s nadmořskou výškou?

Rosný bod se nemění s nadmořskou výškou kvůli obsahu vodní páry.

Pokud je rosný bod vyšší, vzduch zadržuje vyšší vlhkost. Když takový vzduch ochladíme přesunem do nadmořské výšky, vlhkost se sníží, protože teplota vzduchu se díky nadmořské výšce sníží. Zobrazuje, že se s nadmořskou výškou nemění rosný bod, ale teplota vzduchu.

Rosný bod a nadmořská výška
Rosný bod a nadmořská výška
(kredit: Shutterstock)

Rosný bod a nadmořská výška jsou kritickým parametrem vzduchu, který znázorňuje jeho teplotu a relativní vlhkost. Rosný bod se nemění s nadmořskou výškou kvůli nízkému tlaku vzduchu – pokud se teplota vzduchu rovná rosnému bodu nebo relativní vlhkost dosáhne 100 %. Obvykle na hladině moře, když je teplý vzduch v kontaktu se studeným pevným povrchem, jeho teplota klesá a dosahuje rosného bodu. Vzduch pak v takových případech kondenzuje a vytváří na pevném povrchu rosu.

Teplota vzduchu 20 °C a rosný bod 10 °C se tedy zdá být vlhčí nebo vlhčí než teplota vzduchu 20 °C a rosný bod 5 °C; i teplota vzduchu je stejná.

Oblak vzniká při rozdílu nebo šíření mezi teplotou vzduchu a rosný bod ve výšce bude nula. Vypočítejme nadmořskou výšku, ve které se oblak tvoří v rosném bodě. 

Nadmořská výška, ve které se teplota vzduchu sníží na rosný bod, je Zvýšená hladina kondenzace (LCL). V bodě LCL se rychlost chlazení vzduchu posunula na Nasycený adiabatický lapse rate z Suchá adiabatická rychlost poklesu. Meteorologové říkají, že nenasycený vzduch vykazuje pokles teploty o 5.5 °C na 1000 stop, tzv.rychlost suchých lapsů', zatímco nasycený vzduch vykazuje pomalejší pokles teploty o 3 °C na 1000 stop nadmořské výšky, což se nazývá 'míra lapsu moise'. Rozdíl mezi těmito dvěma pojmy je 4.4 °C, přičítá se tomu, jak úroveň vlhkosti mění vzduch teplota, když vzduch začne kondenzovat na rosném bodu.

Jakmile tedy pochopíme nadmořskou výšku, teplotu vzduchu a rosný bod vzduchu, vzorec pro nadmořskou výšku oblačnosti je dán takto:

Výška oblačnosti = (teplota vzduchu – rosný bod)/ 4.4 x 1000 + nadmořská výška

Také čtení:

     

Zanechat komentář