.:Ο Καιρός, το Κλίμα, το Ανθρωπογενές Περιβάλλον και οι Αλληλεπιδράσεις τους:.

Έχουμε αναφερθεί ήδη στον κύκλο του νερού. Είδαμε ότι οι ακτίνες του ήλιου εξατμίζουν το νερό, το μετατρέπουν σε υδρατμούς και αυτοί καθώς γίνονται ελαφρύτεροι ανεβαίνουν στα ψηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Οι υδρατμοί παίζουν τον σημαντικότατο ρόλο της απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας και δημιουργούν τα νέφη.
Έχετε ποτέ δει όμως τους υδρατμούς; Όχι βέβαια. Μπορεί να πει κάποιος ότι βλέπω το αποτέλεσμά τους, τα σύννεφα.

Υδρατμοί όμως υπάρχουν γύρω μας και ας μην τους βλέπουμε. Τους υδρατμούς που περιέχει ο αέρας τους υπολογίζουμε με ένα μέγεθος που λέγεται υγρασία. Ο όρος "υγρασία" μας δηλώνει την περιεκτικότητα των υδρατμών στην ατμόσφαιρα. Η υγρασία επηρεάζει κατά πολύ τα καιρικά φαινόμενα. Ο αέρας δεν περιέχει πάντα την ίδια ποσότητα υγρασίας. Σε κάθε θερμοκρασία υπάρχει ένα όριο στην ποσότητα των υδρατμών που μπορεί να περιέχει ο αέρας. Όταν φτάσουμε σ' αυτό το όριο ο αέρας λέγεται κορεσμένος, δηλαδή δεν μπορεί πλέον να συγκρατήσει άλλους υδρατμούς. Ο θερμός αέρας μπορεί να συγκρατήσει μεγαλύτερη ποσότητα νερού απ' τον ψυχρό.

Εικ. 97 Εργαστηριακό Υγρόμετρο Από τις μετρήσεις μας. Υγρασία 54%

Ανερχόμενος ο θερμός αέρας ψύχεται κι έτσι δεν μπορεί πλέον να συγκρατήσει τους υδρατμούς. Το νερό αυτό που περισσεύει συμπυκνώνεται γύρω από πυρήνες συμπύκνωσης, δηλαδή αιωρούμενα σωματίδια γήινης ή κοσμικής προέλευσης, δημιουργώντας τα νέφη ή την ομίχλη.
Το κέντρο της Ανταρκτικής είναι το πιο ξερό μέρος στη Γη αλλά ακόμα κι εκεί ο αέρας περιέχει μόρια νερού.
Οι μετεωρολόγοι ενδιαφέρονται για την απόλυτη και την σχετική υγρασία του αέρα.
Όταν λέμε απόλυτη υγρασία εννοούμε την ποσότητα των υδρατμών που περιέχονται σε ένα ορισμένο όγκο αέρα και σε μια ορισμένη θερμοκρασία, ενώ η σχετική προκύπτει συγκρίνοντας την υγρασία του αέρα με αυτή που θα μπορούσε να διατηρήσει. Η θερμοκρασία είναι ο παράγοντας που επηρεάζει την ποσότητα των υδρατμών που συγκρατεί ο αέρας. Υψηλή θερμοκρασία σε συνδυασμό με τις υψηλές θερμοκρασίες, κάνει πολλούς ανθρώπους να αισθάνονται άσχημα. Ο δείκτης θερμοκρασίας - υγρασίας μάς δείχνει πόσο καλά αισθανόμαστε σε συνδυασμό αυτών των μεγεθών. Παρακάτω θα δούμε πως μπορούμε να τον υπολογίσουμε.
Την σχετική υγρασία μπορούμε να την μετρήσουμε με τα υγρόμετρα.

Στην μετεωρολογία χρησιμοποιούμε δύο θερμοκρασιακές μετρήσεις, του ξηρού και του υγρού θερμομέτρου. Τα θερμόμετρα είναι στερεωμένα στην ίδια βάση και το ένα απ' αυτά περιβάλλεται από ένα λεπτό ύφασμα το οποίο καταλήγει σε μικρό δοχείο που είναι γεμάτο με νερό. Το νερό βοηθάει να διατηρείται το ύφασμα υγρό. Γι΄ αυτό το θερμόμετρο αυτό ονομάζεται υγρό θερμόμετρο. Το ξηρό δείχνει τη θερμοκρασία του ατμοσφαιρικού αέρα και η θερμοκρασιακή διαφορά του δύο θερμομέτρων δείχνει το κατά πόσο ο ατμοσφαιρικός αέρας πλησιάζει την κατάσταση του κορεσμού, δηλαδή την κατάσταση εκείνη κατά την οποία ο ατμοσφαιρικός αέρας εμπεριέχει την ποσότητα των υδρατμών την οποία μπορεί να συγκρατήσει στην θερμοκρασία του ξηρού θερμομέτρου. Η ένδειξη που μας δείχνει το ξηρό θερμόμετρο είναι μεγαλύτερη ή ίση από την αντίστοιχη ένδειξη του υγρού στην ίδια χρονική στιγμή. Ο συνδυασμός των δύο αυτών οργάνων ονομάζεται ψυχρόμετρο το οποίο είναι το κατεξοχήν όργανο που παρέχει μετρήσεις υγρασίας.

Κατασκευή Υγρόμετρου

Προκειμένου να μετρήσουμε τη σχετική υγρασία κατά της διάρκεια της ημέρας κατασκευάσαμε διάφορα υγρόμετρα.
Αυτό που επέτρεψε όμως να κάνουμε μετρήσεις είναι το δικό μας ψυχρόμετρο. Μπορεί να μην ήταν μετρήσεις ακριβείας αλλά σε πολλές περιπτώσεις είχαμε ίδια ή σχεδόν ίδια αποτελέσματα μ' αυτά του τοπικού σταθμού της ΕΜΥ.

Υγρόμετρα απλής μορφής:


Εικ 77		Εικ 78
Για να κατασκευάσετε το παραπάνω υγρόμετρο, χρειάζεστε: Ένα άδειο δοχείο γάλακτος. Τρεις μακριές τρίχες από την αδελφή σου!!! Καρφίτσα, ένα κομματάκι χαρτόνι και κολλητική ταινία, 2 φύλλα χαρτί φωτοτυπικό, κόλλα, μαρκαδόρο κόκκινο		Για να κατασκευάσετε το παραπάνω υγρόμετρο, χρειάζεστε: Ένα χάρτινο κουτί συσκευασίας παπουτσιών Ένα κομμάτι χαρτόνι Ένα πλαστικό καλαμάκι, μια καρφίτσα Μια οδοντογλυφίδα, κολλητική ταινία Μερικά κομματάκια εφημερίδας.
Κατασκευή:		Κατασκευή:
Ντύστε εξωτερικά το το δοχείο του γάλακτος με το φωτοτυπικό χαρτί.		Κόψε ένα τριγωνικό κομμάτι χαρτόνι και στερέωσέ το επάνω στο κουτί.
	Κολλήστε τις τρίχες με την ταινία στο επάνω αριστερά σημείο του κουτιού.		Φτιάξε μια μικρή κλίμακα, πάνω στο τριγωνικό χαρτόνι, δίπλα στην άκρη του δείχτη.
Κατασκευάστε ένα μικρό δείκτη από λεπτό χαρτόνι με μήκος όσο το πλάτος του δοχείου και χρωματίστε τον.		Στερέωσε με ταινία την οδοντογλυφίδα στην μια άκρη του πλαστικού καλαμιού.
	Στερεώστε τον δείκτη με την καρφίτσα όπως βλέπεις στην εικόνα.		Πέρασε μικρά τετράγωνα κομμάτια εφημερίδας στο πίσω μέρος του και στερέωσέ τα.
Κόλλησε με την ταινία την άλλη άκρη των τριχών πάνω στο δείκτη.		Μ' ένα μικρό κομμάτι χαρτόνι φτιάξε μια βάση και με την καρφίτσα,
	Φτιάξε μια μικρή κλίμακα, δίπλα στην άκρη του δείχτη. Δεν χρειάζεται να είναι μεγάλη. Σημείωσε με κόκκινο στυλό την αρχική ένδειξη.		στερέωσε το καλαμάκι πάνω στη βάση. Μετέφερε τα κομμάτια εφημερίδας μπρος πίσω, μέχρι που το υγρόμετρο θα σταθεροποιηθεί σε οριζόντια
Το υγρόμετρο είναι έτοιμο.		θέση. Είστε έτοιμοι
Πώς δουλεύει; Δεν μπορείς να μετρήσεις με ακρίβεια την υγρασία αλλά θα δεις ότι τις ημέρες που υπάρχει υγρασία στον ατμοσφαιρικό αέρα ο δείκτης μετακινείται με αποτέλεσμα να έχεις διαφορετικές ενδείξεις στην κλίμακα του υγρομέτρου σου. Πρέπει να ξέρεις ότι οι τρίχες μας μακραίνουν όταν στην ατμόσφαιρα υπάρχει υγρασία και κονταίνουν όταν ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι ξηρός. Σ' αυτή την ιδιότητά τους οφείλεται η λειτουργία του συγκεκριμένου υδρόμετρου. Ο δείκτης κατέρχεται όταν υπάρχει αυξημένη υγρασία και ανέρχεται όταν ο αέρας είναι ξηρός.		Πώς δουλεύει; Δεν μπορείς να μετρήσεις με ακρίβεια την υγρασία αλλά θα δεις ότι τις ημέρες που υπάρχει υγρασία στον ατμοσφαιρικό αέρα το καλαμάκι - δείκτης μετακινείται με αποτέλεσμα να έχεις διαφορετικές ενδείξεις στην κλίμακα του υγρομέτρου σου. Αυτό οφείλεται στο ότι το χαρτί (εφημερίδες στην περίπτωσή μας) έχει την ιδιότητα ν' απορροφά νερό από την ατμόσφαιρα όταν ο αέρας είναι υγρός και να αποβάλλει το νερό όταν ο αέρας είναι ξηρός. Η ποσότητα που απορροφάται ή αποβάλλεται επηρεάζει το βάρος των κομματιών της εφημερίδας με αποτέλεσμα να κινείται ο δείκτης μας.

Ψυχρόμετρο

Για να κατασκευάσετε το παραπάνω υγρόμετρο, χρειάζεστε:

Ένα άδειο κουτί γάλακτος δύο λίτρων.
Δυο ίδια θερμόμετρα. (Θα τα βρείτε εύκολα σ' ένα φαρμακείο)
Ένα μικρό κομμάτι βαμβακερό ύφασμα. Κόλλα ή κλωστή
Λίγη μονωτική ταινία
Ψαλίδι και λίγο νερό.
Κατασκευή:

Καλύψτε αν θέλετε το κουτί με άσπρο χαρτί.
Βάλτε λίγη μονωτική ταινία όπως βλέπετε στη διπλανή φωτογραφία προκειμένου να μονώσετε την υγρασία που προέρχεται από το ύφασμα. (Μεγεθύνετε την εικόνα για να τη δείτε καλύτερα)
Κόψτε με το ψαλίδι το βαμβακερό ύφασμα ορθογώνιο και μακρύ τόσο όσο να φθάνει να καλύψει το δοχείο τού ενός θερμομέτρου (Εικ. 81) και να περισσεύει περίπου τέσσερα με πέντε εκατοστά (Εικ. 80)

Εικ. 79 Ψυχρόμετρο


Εικ 80	Εικ. 81	Εικ. 82	Εικ. 83

Συγκρατείστε το ύφασμα στη θέση που δείχνει η εικόνα 80 με λίγη κόλλα ή κλωστή.
Κολλήστε τα δυο θερμόμετρα στο ένα τοίχωμα του κουτιού (Εικ.79).
Ανοίξτε μια μικρή σχισμή κάτω από το καλυμμένο θερμόμετρο, περίπου τρία με τέσσερα εκατοστόμετρα από το κάτω μέρος του κουτιού. (Εικ.82) και περάστε μέσα το ύφασμα (Εικ.83).

Ρίξτε νερό στο κουτί μέχρι να καλύψει ύψος δυο εκατοστά περίπου. Το πανάκι που βάλαμε στη σχισμή πρέπει να "ποτίζετε" συνεχώς με νερό.
Το ένα θερμόμετρο (χωρίς ύφασμα) μετρά την θερμοκρασία του αέρα κανονικά (Θερμοκρασία Ξηρού). Το άλλο με το ύφασμα που είναι πάντα βρεγμένο μετρά τη θερμοκρασία του υγρού αέρα.

Το θερμόμετρο με το πανάκι εφόσον είναι πάντα βρεγμένο έχει θερμοκρασία μικρότερη από το άλλο θερμόμετρο. Αυτό γίνεται επειδή καθώς εξατμίζεται το νερό του πανιού απορροφά θερμότητα από το θερμόμετρο.

Το νερό που υπάρχει στο πανί γύρω από το δοχείο του θερμομέτρου θα συνεχίσει να εξατμίζεται για όσο διάστημα ο αέρας μπορεί να συγκρατήσει τους υδρατμούς του νερού. Ο ξηρός αέρας μπορεί να διατηρήσει μεγαλύτερη ποσότητα υδρατμών από τον υγρό αέρα. Όσο πιο ξηρός είναι ο αέρας, τόσο χαμηλότερη είναι η υγρασία και τόσο πιο πολύ

Εικ. 84 Βλέπετε τη διαφορά θερμ. ξηρού - υγρού αέρα. Ξηρός 25 ^oC, Υγρός 20 ^oC

απέχουν οι ενδείξεις των δυο θερμομέτρων. Όταν οι ενδείξεις είναι ακριβώς ίδιες τότε η υγρασία είναι 100 %.
Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη ποσότητα υδρατμών μπορεί να συγκρατήσει ο αέρας. όταν ο αέρας κορεστεί δηλαδή έχει τόσους υδρατμούς όσους μπορεί να συγκρατήσει η σχετική υγρασία είναι 100%. Τότε επικρατεί ομίχλη, βρέχει ή χιονίζει.
Ελέγξτε τώρα λοιπόν τις θερμοκρασίες του ψυχρόμετρού σας βρείτε τη διαφορά θερμοκρασίας ξηρού - υγρού, παρατηρήστε τη θερμοκρασία του υγρού και με τη βοήθεια του παρακάτω πίνακα θα βρείτε το ποσοστό της σχετικής υγρασίας.
Σύμφωνα με τις παραπάνω ενδείξεις (Εικ. 84) η διαφορά θερμοκρασίας ξηρού με τη θερμοκρασία υγρού είναι 5 βαθμοί και η ένδειξη της θερμοκρασίας υγρού είναι 20 ^oC. Επομένως σύμφωνα με τον πίνακα η σχετική υγρασία είναι 58%.

ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΧΕΤΙΚΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ Πηγή: Σπυροπούλου - Κατσάνη Δ.