رطوبة الهواء أو الرطوبة الجوية، هي كمية بخار الماء، الموجودة في الهواء الجوي وخاصة طبقة التروبوسفير ومع أن كمية الماء، الموجودة على شكل رطوبة في الغلاف الجوي، هي قليلة جداً نحو 0.01% من كمية الماء الموجودة على الأرض، مقارنة بتلك الموجودة على سطح الأرض (نحو بليون و 360 مليون كم)  إلا أنه يتبخر نحو 380 ألف كم ، من الماء، إلى الغلاف الجوي كل عام منها نحو 60 ألف كم ، تتبخر من القارات البحيرات والأنهار والتربة والنبات ونحو 320 ألف كم تتبخر من المحيطات والبحار وتعود هذه الكمية إلى السطح بتساقط متعدد الأشكال.

وتعد الرطوبة الجوية أحد المحركات الرئيسية للمناخ Climate Engine ، بسبب الطاقة الهائلة المكتسبة أو المحررة، عند تحوّل الماء من حالة إلى أخرى.

إذ يكتسب الماء طاقة، عند التبخر تبلغ 580 سعراً لكل جرام من الماء، تنقل من البخار، على شكل حرارة كامنة Lantent heat وعند الأخذ بالحسبان كمية التبخر السنوي على مستوى الكرة الأرضية، يتضح أن عملية التبخر، تنقل نحو سعر من الطاقة إلى الغلاف الجوي، على شكل حرارة كامنة في الرطوبة، تحرير عندما يتم التكاثف، على شكل حرارة محسوسة. ويعبر عن محتوى الهواء من الرطوبة بعدة صيغ.

1. الرطوبة المطلقة Absolute humidity

ويقصد بها كتلة بخار الماء في حجم معين من الهواء. وتأخذ الوحدة جراماً لكل متر مكعب (جرام/م) وتُعد هذه الطريقة غير محافظة non conservative أي أن كميتها تتغير بتغير كثافة أو درجة حرارة الهواء بل تتحكمان في حجمه إذ الزيادة في الرطوبة تؤدي انخفاض كثافة الهواء؛ ما يزيد من حجم الهواء لوحدة الكتلة. أما التغير في درجة الحرارة، فيؤدي تغيراً في كثافة الهواء وحجمه، بالنسبة إلى وحدة الكتلة. فعندما تزداد الحرارة، يتمدد الهواء، فيكبر حجم الكتلة المعينة، وتنخفض الكثافة. فلو أن متراً مكعباً من الهواء، يحتوي على جرام واحد من الماء، على شكل بخار، فإن رطوبته المطلقة تكون 1 جرام / م ، أما إذا رفعت درجة حرارة الهواء، فسوف يتمدد بقدر التسخين، ليصبح حجمه أكبر من متر مكعب، فيبلغ 1.1 متر مكعب. أما كمية الماء المحمولة فيه على شكل بخار، فلن تتغير؛ ما يقلل من رطوبته المطلقة، لتصبح 1 جرام / 1.1 متر مكعب، أو 0.91 جرام/م.

2. الرطوبة النوعية Specific Humidity

ويقصد بها كتلة بخار الماء الموجود في كتلة معينة من الهواء، المكون من هواء جاف وبخار ماء وتكون وحدتها ، هي الجرام لكل (كيلوجرام جرام/كجم). وتُعد الرطوبة النوعية من الطرائق المحافظة للتعبير عن رطوبة الهواء، أي أنها لا تتأثر بالتغير في درجة الحرارة، وما ينتج عنه من تمدد أو انكماش، يؤثر في كثافة الهواء وتعرف الرطوبة النوعية الإشباعية، بأنها كتلة بخار الماء، التي تستطيع كتلة معينة من الهواء حملها عند درجة حرارة معينة، وضغط جوي معين .

3. ضغط بخار الماء Vapor Pressure

يعرف الضغط الكلي للهواء، بأنه وزن عمود الهواء بجميع مكوناته، الواقع على وحدة مساحة على سطح الأرض. ولأن الهواء يتركب من العديد من الغازات، مثل النيتروجين N2 ، والأكسجين 2O ، وثاني أكسيد الكربون CO2 ، وبخار الماء HO فإن كل واحد من هذه الغازات، يسهم بجزء من هذا الضغط الكلي، حسب تركيز الغاز المعين في الهواء وهو ما يعرف بالضغط الجزئي لذلك الغاز المحدد. وإذ بخار الماء، هو أحد الغازات المكونة للهواء، فإن له ضغطاً جزئياً، يزيد أو ينقص، حسب تركزه في الهواء. ويتميز بخار الماء من بقية الغازات المكونة للهواء، بأنه يتغير سريعاً، زماناً ومكاناً ، وثمة نوعان من ضغط بخار الماء هما: الضغط الفعلي والضغط الإشباعي.

أولاً : ضغط بخار الماء الفعلي Actual Vapor Pressure

وهو الضغط الناتج من بخار الماء الموجود في الهواء ولأن انهواء الساخن يستطيع أن يحمل بخار ماء أكثر من الهواء البارد، بسبب خصائصه الفيزيائية فإن ضغط بخار الماء الفعلي، يتناقص كلما اتجه من خط الاستواء نحو القطبين، باستثناء العروض المدارية الجافة، نظراً إلى قلة مصادرها المائية. وفي المعدل، يراوح ضغط بخار الماء الفعلي بين 25 مليباراً، في المناطق الاستوائية، وأقل من مليبار واحد، في المناطق القطبية.

ثانياً : ضغط بخار الماء الإشباعي Saturation Vapor pressure

يعرف ضغط بخار الماء الإشباعي، بأنه الضغط الجزئي، الناجم عن تشبع الهواء بالبخار، عند درجة حرارة معينة. ويعتمد ضغط بخار الماء الإشباعي، على درجة حرارة الهواء فكلما ازدادت ازداد زيادة غير خطية. ويمكن تحديد ضغط بخار الماء الإشباعي عند درجة حرارة معينة بالطرائق التالية:

- تعويض قيمة درجة الحرارة في المعادلة التالية:

ض = 1,1078 × 2،7183

ض = ضغط بخار الماء الإشباعي بالمليبار.

ح هـ - حرارة الهواء بالدرجة المئوية.

(17,269 ح مـ / (26505 + ح م)

1. استقراء مقدار ضغط بخار الماء، من خلال منحنى العلاقة بين ضغط بخار الماء الإشباعي ودرجة حرارة الهواء.

2. استقراء مقدار ضغط بخار الماء الإشباعي من خلال قيمه المجدولة عند العديد من درجات الحرارة.

4ـ الرطوبة النسبية Relative Humidity

الرطوبة النسبية هي نسبة بخار الماء الموجود في الهواء، إلى ما يستطيع الأخير حمله منه، عند درجة الحرارة نفسها، والضغط الجوي نفسه، وتحسب بوساطة الرطوبة النوعية الفعلية والرطوبة النوعية الإشباعية، أو بوساطة ضغط بخار الماء الإشباعي وضغط بخار الماء الفعلي، كما يلي:

وتتحكم رطوبة الهواء النسبية في معدل التبخر من الأسطح المائية، والتربة، والنتح من أوراق النبات فكلما ازدادت الرطوبة النسبية قل التبخر والنتح ، والعكس صحيح. ولأن ضغط بخار الماء الإشباعي، يعتمد على درجة الحرارة؛ لذا، فإن الرطوبة النسبية، تتغير في خلال اليوم الواحد، تبعاً لتغير درجة الحرارة. إذ ترتفع الرطوبة النسبية، في خلال ساعات اليوم الباردة، في الساعات الأخيرة من الليل حتى تصل أحياناً، إلى درجة الإشباع وينتج ما يُعرف بالندى، إذا كانت درجة الحرارة فوق الصفر المئوي وإذا كانت دونه ينتج الصقيع، أما في منتصف النهار، حين تبلغ درجة الحرارة ذروتها ، فإن الرطوبة النسبية، تنخفض إلى أدنى معدل لها ما يزيد من معدل التبخر والنتح.

5. نقطة الندى Dew Point

تعرف نقطة الندى على أنها درجة الحرارة التي لو برد إليها الهواء المعين لأصبح مشبعاً ببخار الماء، أي يتساوى فيه ضغط بخار الماء الفعلي مع ضغط بخار الماء الإشباعي، أو تصبح رطوبته النسبية 100%. لذا ، كلما كانت درجة الحرارة لنقطة الندى مرتفعة، كان محتوى الهواء من الرطوبة عالياً، والعكس صحيح. ولأن نقطة الندى لا تتغير كثيراً، في خلال اليوم، فإنها تُعد من القيم المحافظة. ويمكن حساب نقطة الندى بتعويض قيمة ضغط بخار الماء الفعلي في المعادلة التالية:

ض ش = ضغط بخار الماء الإشباعي.

ض ح = ضغط بخار الماء الحقيقي.

لو = اللوغاريتم الطبيعي.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

بذكرى شهادته.. جموع الزائرين تشيع النعش الرمزي للإمام الكاظم (عليه السلام) عند مرقده الطاهر في بغداد

العتبة العباسية المقدسة تنظم مجلس عزاء بذكرى شهادة الإمام الكاظم (عليه السلام)

جموع المؤمنين تشيّع النعش الرمزي للإمام الكاظم (عليه السلام) عند العتبتين المقدستين

شعبة التوجيه الديني النسوي تنظم مسابقة ميدانية بذكرى شهادة الإمام الكاظم (عليه السلام)

المزيد

الآخبار الصحية

الخبز الأسمر أم الأبيض.. أيهما أفضل لضبط سكر الدم؟

عقاقير التخسيس و"الانتحار".. الحكومة الأميركية تحسم الجدل

الهرم الغذائي الجديد.. لماذا يعد "انقلابا" في خارطة الطعام؟

لحماية ظهرك وقلبك في آن واحد.. ما وضعية النوم الصحيحة؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

كيف يعزز الضوء الطبيعي تفكيرك وانتباهك خلال اليوم

سابقة.. طاقم من محطة الفضاء الدولية يعود إلى الأرض مبكرا

منصات التواصل تضرّ بنفسية المراهقين… والفتيات الأكثر تأثرا

ابتكار ألماني قد يغيّر مستقبل صناعة البلاستيك

المزيد

مواضيع ذات صلة

الصحراء

تطور الصحراء وتغيرها

منطقة التندرا

عواصف الرعد والبرق Thunderstorms

المناخ القطبي

المناخ الجبلي

أسباب حدوث الرعد والبرق

إقليم المناخ المعتدل البارد

الرياح المحلية المرتبطة بالانخفاضات الجوية

نسيم الوادي والجبل Mountain and Valley Breeze

إقليم المناخ البارد القاري

إقليم المناخ البارد في السواحل الغربية