संतृप्ति; सापेक्ष आर्द्रता क्या है? — पृथ्वी और अंतरिक्ष विज्ञान

परिभाषा 4.1 उच्चतर माध्यमिक पृथ्वी और अंतरिक्ष विज्ञान · 第 4 章 — बादल क्यों बनते हैं

हवा संतृप्त होती है जब उसमें जलवाष्प का उतना सबसे बड़ा द्रव्यमान हो जितना वह अपने तापमान पर धारण कर सकती है, यानी उसकी संतृप्ति मात्रा; कोई भी अतिरिक्त वाष्प संघनित होकर बूँदें बन जाती है। हवा की सापेक्ष आर्द्रता उसकी जलवाष्प की मात्रा को उसी तापमान और दाब पर उसकी संतृप्ति मात्रा से भाग देकर मिलती है, और प्रतिशत में व्यक्त की जाती है।

एक किलोग्राम हवा जलवाष्प का जितना सबसे बड़ा द्रव्यमान धारण कर सकती है, वह तापमान के सापेक्ष, समुद्र तल के दाब पर (द्रव जल के ऊपर; जल के अंतरराष्ट्रीय मानक से परिकलित)। 28 C पर 11.4\, g/ kg धारण करने वाली हवा (बिंदु) संतृप्ति से बहुत दूर है; बिना जल खोए ठंडी होने पर वह 16 C पर संतृप्त हो जाती है (वृत्त)। — एक किलोग्राम हवा जलवाष्प का जितना सबसे बड़ा द्रव्यमान धारण कर सकती है, वह तापमान के सापेक्ष, समुद्र तल के दाब पर (द्रव जल के ऊपर; जल के अंतरराष्ट्रीय मानक से परिकलित)। $28{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर $11.4\,\mathrm{g}/\mathrm{kg}$ धारण करने वाली हवा (बिंदु) संतृप्ति से बहुत दूर है; बिना जल खोए ठंडी होने पर वह $16{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर संतृप्त हो जाती है (वृत्त)।

示例

उदाहरण 4.4 (गर्मियों की एक सुबह)

$20{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर हवा में $11.4\,\mathrm{g}/\mathrm{kg}$ है। $20{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर संतृप्ति मात्रा $14.7\,\mathrm{g}/\mathrm{kg}$ है, इसलिए सापेक्ष आर्द्रता $11.4/14.7 \approx 78\,\%$ है। संतृप्ति मात्रा $16{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर $11.4\,\mathrm{g}/\mathrm{kg}$ है: यही ओसांक है। दोपहर में वही हवा $28{}^{\circ}\mathrm{C}$ तक गरम होकर (संतृप्ति मात्रा $24.1\,\mathrm{g}/\mathrm{kg}$ ) केवल $47\,\%$ की सापेक्ष आर्द्रता रखती है — उसमें ठीक उतना ही जल होते हुए।

उदाहरण 4.9 (दोपहर का एक कपासी मेघ)

उदाहरण 4.4 की दोपहर में ज़मीन पर हवा $28{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर है और उसका ओसांक $16{}^{\circ}\mathrm{C}$ । ऊपर उठते बुलबुले $125 \times 12 = 1500\,\mathrm{m}$ पर संतृप्त होते हैं: कपासी मेघों के चपटे आधार लगभग $1.5\,\mathrm{km}$ ऊपर हैं। सुबह, $20{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर, यही हवा केवल $125 \times 4 = 500\,\mathrm{m}$ पर संघनित हो जाती: ज़मीन के गरम होने के साथ दिन भर बादलों के आधार ऊपर उठते जाते हैं।

उदाहरण 4.13 (अनुवात ढाल की गरम शुष्क पवन)

समुद्र तल पर $20{}^{\circ}\mathrm{C}$ की हवा, जिसका ओसांक $12{}^{\circ}\mathrm{C}$ है, $2500\,\mathrm{m}$ ऊँचे एक कटक के ऊपर से धकेली जाती है। वह $125 \times 8 = 1000\,\mathrm{m}$ पर, लगभग $10{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर, संतृप्त हो जाती है। वहाँ से शिखर तक वह संतृप्त दर से ठंडी होती है, लगभग $2{}^{\circ}\mathrm{C}$ तक, और अपने जल का लगभग एक-तिहाई वर्षा के रूप में खो देती है ( $8.7$ से $6.0\,\mathrm{g}/\mathrm{kg}$ )। दूसरी ओर नीचे उतरते हुए वह $2.5\,\mathrm{km}$ तक शुष्क दर से गरम होती है: वह मैदान पर लगभग $27{}^{\circ}\mathrm{C}$ पर पहुँचती है, जहाँ से चली थी उससे सात अंश अधिक गरम, और उसकी सापेक्ष आर्द्रता लगभग $27\,\%$ होती है। ऐसी गरम, शुष्क पवनें अनेक पर्वत-श्रेणियों के अनुवात ढाल पर चलती हैं।

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