Humidité: Sens et Types

Après avoir lu cet article, vous en apprendrez davantage sur la signification et les types d'humidité.

Signification de humidité:

L'humidité est un terme général qui indique la quantité de vapeurs d'eau dans l'air. Il existe une relation étroite entre l'humidité et la température de l'air. La capacité de l'air à contenir de la vapeur d'eau dépend de la température. La capacité de rétention d'eau de l'air augmente avec l'augmentation de la température. Plus la température est élevée, plus la capacité de rétention d'eau de l'air est élevée.

À mesure que la température augmente, la capacité de rétention d'eau augmente lentement à basse température, puis très rapidement à haute température. À tout moment de la journée, il existe une différence entre la pression de vapeur saturante et la pression de vapeur réelle. C'est ce qu'on appelle le déficit de saturation.

Ce déficit est très élevé pendant les jours secs et d'été et très faible pendant les jours pluvieux. En raison de la température minimale pendant les heures du matin, la capacité de rétention d'eau est très faible, de sorte que l'humidité maximale est atteinte le matin. D'autre part, la température de l'air est maximale l'après-midi, donc l'humidité est faible en après-midi.

Lorsque les vapeurs d'eau pénètrent dans l'air, l'air devient chaud, humide et plus léger. Nous savons que le poids moléculaire des vapeurs d’eau est inférieur à celui de l’air sec. Les vapeurs d'eau véhiculent de la chaleur sensible. Par conséquent, plus la quantité de vapeur d'eau augmente, plus la chaleur sensible de l'air augmente également.

En conséquence, l'air devient chaud, humide et plus léger. L'air plus léger est plus flottant et acquiert la capacité de se déplacer vers le haut. Si les courants de convection sont forts, le mouvement ascendant de l'air humide devient très rapide.

Types d'humidité:

(i) humidité relative,

ii) humidité spécifique,

(iii) rapport de mélange, et

iv) Humidité absolue.

je. Humidité relative:

La mesure de l'humidité est généralement appelée humidité relative. Le rapport de mélange de saturation est utilisé pour déterminer l'humidité relative. Il est défini comme la quantité de vapeurs d'eau en grammes disponible dans un kilogramme d'air sec. Le point de rosée est l’une des mesures les plus importantes de l’humidité.

Point de rosée:

La température à laquelle l'air doit être refroidi pour atteindre la saturation est appelée point de rosée.

Température du point de givre:

Lorsque le point de rosée est inférieur à 0 ° C, les vapeurs d’eau passent directement de l’état gazeux à l’état solide, ce qui entraîne la formation de givre. Ainsi, la température du point de gelée est la température à laquelle le gel se produit. En fait, le givre est le dépôt de cristaux de glace sur une surface de sol plus froide ou une surface d'herbe par un processus de diffusion ou de sublimation. Cela se produit lorsque le point de rosée et la température de l’air tombent en dessous du point de congélation.

Température humide:

La température de bulbe humide de l'air humide à la pression 'p', la température 'T' et le rapport de mélange 'r' sont la température à laquelle l'air atteint la saturation lorsque l'eau est introduite par petites quantités à la température actuelle et évaporée dans l'air par adiabatique processus à pression constante jusqu'à saturation.

Condensation:

Lorsque l'air devient saturé, la capacité de rétention en eau devient négligeable. Lorsque la température diminue, la vapeur d'eau de l'air saturé se transforme en eau liquide. Cette température est appelée point de rosée. Le processus s'appelle la condensation. Ainsi, la condensation est définie comme le processus dans lequel les vapeurs d’eau passent de l’état gazeux à l’état liquide lorsque le point de rosée reste supérieur à 0 ° C.

Sublimation:

Il s'agit du processus par lequel les vapeurs d'eau passent directement de l'état gazeux à l'état solide lorsque le point de rosée tombe en dessous de 0 ° C. par exemple le gel.

La température du point de rosée est basée sur la quantité de vapeur d'eau dans l'air. Donc, bien que le point de rosée soit donné en termes de température, c'est en réalité une mesure de l'humidité.

Nous pouvons utiliser le tableau pour expliquer l’une des mesures les plus importantes de l’humidité, le point de rosée. Supposons qu’à 15 heures un jour particulier, la température atteigne 32 ° C. L'air contient 10, 83 g de vapeurs d'eau par kilogramme d'air sec. Le graphique montre que, à 5 ° C, l’air est saturé s’il contient 10, 83 g de vapeurs d’eau par kilogramme.

Si l'air devient copieur, la vapeur d'eau commencera à se condenser dans de l'eau liquide. La rosée se formera sur l'herbe. Cela indique que si l'air est refroidi à moins de 5 ° C, il sera saturé et de la rosée se formera. En d'autres termes, 5 ° C est le point de rosée.

L'humidité relative dépend non seulement de la quantité de vapeur d'eau dans l'air, mais également de la température de l'air. Le tableau suivant indique l'humidité relative à différentes températures.

L'humidité relative (HR) est toujours exprimée en pourcentage. Supposons qu'une masse d'air de 1 kg contient 9 g de vapeurs d'eau à une température et une pression constantes. Mais 1 kg d’une masse d’air a la capacité de contenir 12 g de vapeurs d’eau à la même température et à la même pression.

. . . HR = 9/12 x 100 = 75%

L'humidité relative peut également être définie comme le rapport entre la pression de vapeur réelle et celle requise pour une saturation à la même température.

L'humidité relative a tendance à être plus élevée en hiver sur les terres, sauf pendant la mousson. L'humidité relative est plus élevée sur les océans pendant la saison estivale.

ii. Humidité spécifique:

C'est le rapport entre la masse de vapeurs d'eau réellement présentes dans l'air et une unité de masse d'air, vapeur d'eau comprise (air sec + humidité). Il est exprimé en grammes de vapeur d'eau par kg de masse d'air humide. La quantité de vapeur d'eau que l'air peut contenir dépend de la température. L'humidité spécifique à 20 ° C est de 15 g par kg. À 30 ° C, il est de 26 g par kg et à -10 ° C, de 2 g par kg.

Supposons qu'un kg d’air contient 12 grammes de vapeurs d’eau, puis que l’humidité spécifique de l’air est de 12 g par kg.

L'humidité spécifique étant une propriété constante de l'air, elle est fréquemment utilisée en météorologie. La valeur de l'humidité spécifique ne change que si la quantité de vapeur d'eau subit un changement. Mais il n'est pas affecté par les changements de pression ou de température de l'air. Il est directement proportionnel à la pression de vapeur de l'air et inversement proportionnel à la pression atmosphérique.

L'humidité spécifique est maximale au-dessus de l'équateur et minimale sur les pôles. Dans une région donnée, l'humidité spécifique est plus élevée en été qu'en hiver, mais elle est plus élevée sur les océans que sur les terres. L'humidité spécifique de l'air sec dans les régions arctiques en hiver peut être aussi basse que 0, 2 g par kg.

Importance de l'humidité:

Il existe une relation étroite entre l'humidité et la température. Une faible humidité et des températures élevées accélèrent la demande en eau des plantes cultivées. Dans ces conditions, l'évaporation augmente. Si suffisamment d'eau n'est pas disponible pour la croissance normale des plantes cultivées, de l'eau est complétée par une irrigation supplémentaire.

Mais dans des conditions pluviales, les plantes cultivées souffrent du stress hydrique généré par le faible taux d'humidité et les températures élevées. Si le stress hydrique se situe au stade de la reproduction, le rendement en grains de la culture pluviale diminue considérablement.

De même, l'humidité et la température jouent un rôle important dans la propagation des insectes, des ravageurs et des maladies. L'humidité et les températures élevées rendent l'air humide, ce qui est le plus favorable à l'incidence des maladies des plantes.

Une forte humidité peut se produire pendant la saison des pluies en raison de l’énorme quantité de vapeurs d’eau et aussi pendant la saison hivernale lorsque la température est basse par rapport à la saison de la mousson. Par conséquent, l'intensité des insectes, des ravageurs et des maladies est plus forte pendant la mousson que pendant la saison hivernale.

iii. Taux de mélange:

Il est défini comme le rapport masse de vapeurs d'eau par unité de masse d'air sec. Il est également défini comme le rapport entre la densité des vapeurs d’eau et la densité de l’air sec. Il varie de 1 g par kg dans la zone arctique à 40 g par kg dans la zone équatoriale humide.

iv. Humidité absolue:

Il est défini comme le poids des vapeurs d'eau dans un volume d'air donné. Il est exprimé en grammes de vapeurs d'eau par mètre cube d'air (gm -3 ). L'humidité absolue est rarement utilisée car elle varie en fonction de la dilatation et de la contraction de l'air. Cela varie avec la température, même si la quantité de vapeur d'eau reste constante.

Qu'est-ce que le point de rosée indique?

Lorsque la vapeur d'eau se transforme en liquide ou directement en glace, elle libère de la chaleur latente dans l'air et réchauffe légèrement l'air. Pendant la nuit, l'air se refroidit et devient saturé. La température à laquelle l'air doit être refroidi pour atteindre la saturation est appelée point de rosée.

Par conséquent, lorsque l’air se refroidit jusqu’à son point de rosée, la condensation commence à libérer de la chaleur de condensation latente. Cette chaleur latente ralentit la baisse de température. En conséquence, il est peu probable que l’air devienne plus froid que son point de rosée initial à tout moment de la nuit.

En hiver, si la température de l'air et le point de rosée se rapprochent vers la fin de l'après-midi, alors que l'air se refroidit, le brouillard risque de se produire pendant la nuit. Il a été constaté que si la différence entre la température de l'air et le point de rosée est inférieure à 5 ° C, le brouillard risque de se produire.