Ẩm độ khơng khí

Ẩm độ khơng khí được xác định bằng lượng hơi nước chứa trong khơng khí, là một trong những đặc trưng quan trọng nhất của thời tiết khí hậu.

* Áp suất hơi nước e (mmHg⁽⁷⁾) (sức trương hơi nước) là phần áp suất do hơi nước trong không khí gây ra.

Ở một nhiệt độ nhất định, áp suất hơi nước e có thể tăng đến một trị số nào đó thì ngừng tăng, giá trị này chính là sức trương hơi nước bão hòa (áp suất hơi nước bão hòa E).

Áp suất hơi nước bão hòa E là áp suất hơi nước ứng với giới hạn tối đa của hơi nước trong không khí ở một nhiệt độ nhất định.

Áp suất hơi nước bão hòa phụ thuộc vào nhiệt độ và tăng lên nhanh chóng khi nhiệt độ tăng. Áp suất hơi nước bão hòa còn phụ thuộc vào hình dạng bề mặt bốc hơi, vào những tạp chất trong nước...

Bảng 8.1: Áp suất hơi nước bão hòa E ở các nhiệt độ khác nhau

Nhiệt độ (^oC) -30 -20 -10 0 10 20 30

E (mm) 0.4 0.9 2.1 4.6 9.2 17.5 31.8

E (mb) 0.5 1.2 2.9 6.1 12.3 23.4 42.5

* Độ ẩm tuyệt đối a (g.m^-3) là lượng hơi nước chứa trong 1m³ không khí.

Hạn chế: cùng một giá trị độ ẩm tuyệt đối, nhưng không khí có thể là khô hay ẩm tùy vào nhiệt độ.

* Độ ẩm tương đối r (%) là tỷ số giữa áp suất hơi nước e và áp suất hơi nước bão hòa E ở một nhiệt độ đã cho:

r(%) = e.E^-1.100

Độ ẩm tương đối cho biết mức độ đạt đến trạng thái bão hòa của hơi nước trong không khí: nếu không khí bão hòa hơi nước, tức e = E, thì r = 100%. Nếu e không thay đổi, thì giá trị r phụ thuộc vào nhiệt độ: nhiệt độ càng tăng thì không khí càng khô và ngược lại.

* Độ ẩm riêng S (g/kg) là lượng hơi nước chứa trong 01 kg không khí ẩm.

* Độ thiếu hụt bão hòa d (độ thiếu hụt ẩm) là hiệu số giữa áp suất hơi nước bão hòa E và áp suất hơi nước e ở một nhiệt độ nhất định.

d = E - e

(7) 1mb = 10^-3bar = 3/4mmHg = 10²N.m^-2

* Điểm sương  (^oC) là nhiệt độ mà tại đó hơi nước chứa trong không khí đạt tới trạng thái bão hòa.

8.2.1 Biến thiên hàng ngày, hàng năm của độ ẩm tuyệt đối

Ẩm độ không khí phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ không khí, gió, trạng thái của nước (lỏng hay rắn, tinh khiết hay có tạp chất…), tính chất bề mặt địa cầu (đất liền hay mặt nước…).

Biến thiên hàng ngày và hàng năm của độ ẩm tuyệt đối của không khí có liên quan chặt chẻ với biến thiên hàng ngày, hàng năm của nhiệt độ không khí. Ngoài ra, nó còn phụ thuộc vào tính chất bề mặt và mùa trong năm.

Có thể phân biệt hai kiểu biến thiên hàng ngày của độ ẩm không khí tuyệt đối: biến thiên đơn và biến thiên kép:

- Kiểu biến thiên đơn: hàng ngày độ ẩm tuyệt đối không khí có một cực đại vào lúc quá trưa, khi nhiệt độ không khí đạt cao nhất, và một cực tiểu vào lúc gần sáng, khi nhiệt độ không khí thấp nhất. Kiểu biến thiên này thường xuất hiện ở những nơi đủ ẩm như trên biển, đại dương, vùng ven biển, các khu rừng ẩm, đồng ruộng nhiều ẩm...

- Kiểu biến thiên kép: hàng ngày độ ẩm tuyệt đối có hai cực đại vào lúc 8 – 9 giờ sáng và 20 – 21 giờ tối, và hai cực tiểu vào lúc quá trưa và gần sáng. Khi trời gần sáng, nhiệt độ thấp nhất, hơi nước bị ngưng tụ, nên độ ẩm tuyệt đối đạt cực tiểu; sau đó, hơi nước bốc lên làm tăng độ ẩm tuyệt đối và đạt cực đại vào 8 – 9 giờ sáng (vì dòng đối lưu yếu, nên hơi nước chỉ tập trung ở sát mặt đất, tạo nên cực đại). Càng về trưa, bức xạ mặt trời tăng, dòng đối lưu phát triển mạnh dần, đưa hơi nước lên cao, nên độ ẩm tuyệt đối lại giảm, và đạt cực tiểu vào khoảng 14 – 15 giờ chiều. Sau đó, các dòng đối lưu suy yếu dần, nên hơi nước lại tập trung ở lớp không khí sát bề mặt, tạo nên cực đại thứ hai lúc 20 – 21 giờ tối.

Kiểu này thường chỉ xuất hiện trong các lục địa, vùng thiếu ẩm.

Dao động hàng năm của độ ẩm không khí tuyệt đối thường trùng với biến thiên hàng năm của nhiệt độ. Ở bắc bán cầu, độ ẩm không khí tuyệt đối thường có cực đại vào tháng 7 – 8, là tháng nóng nhất trong năm, và đạt cực tiểu vào tháng 1 – 2, là tháng lạnh nhất trong năm.

8.2.2 Biến thiên hàng ngày và hàng năm của độ ẩm tương đối r

Biến thiên hàng ngày và hàng năm của độ ẩm không khí tương đối r phụ thuộc tỷ lệ nghịch với nhiệt độ không khí: khi nhiệt độ tăng thì độ ẩm tương đối r giảm và ngược lại.

Như vậy, hàng ngày độ ẩm không khí tương đối r thường đạt cực đại vào gần sáng (khi nhiệt độ thấp nhất) và cực tiểu vào khoảng 14 – 15 giờ (khi nhiệt độ đạt cực đại)⁽⁸⁾. Riêng những nơi nhiều ẩm (trên biển...) thì biến thiên hàng ngày của độ ẩm tương đối r cũng song song với biến thiên nhiệt độ không khí.

Biên độ biến thiên hàng ngày của độ ẩm không khí tương r đối vào mùa hè lớn hơn vào mùa đông; trong điều kiện trời quang mây lớn hơn trời âm u.

Tương tự, biến thiên hàng năm độ ẩm không khí tương đối r nói chung tỷ lệ nghịch với biến thiên nhiệt độ. Trong điều kiện khí hậu gió mùa, độ ẩm không khí tương đối r biên thiên cùng chiều với nhiệt độ không khí: vào mùa hè (nóng) gió ẩm thổi từ biển vào nên độ ẩm không khí tương đối r đạt cực đại; mùa đông, gió khô thổi từ lục địa ra biển, nên độ ẩm không khí tương đối r đạt giá trị cực tiểu.

8.2.3 Sự phân bố hơi nước trong khí quyển

Độ ẩm tuyệt đối của không khí giảm nhanh theo độ cao. Nói chung, sự phân bố hơi nước trong khí quyển rất phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

Tương tự, sự phân bố độ ẩm không khí tương đối cũng khá phức tạp: từ 0.5 – 1.5 km, độ ẩm không khí tương đối r tăng đần theo độ cao; từ 1.5 km trở lên, độ ẩm không khí tương đối r giảm; ở độ cao của mây, độ ẩm tương đối r tăng; trên các lớp mây, độ ẩm tương đối r lại giảm.

8.2.4 Ảnh hưởng của độ ẩm không khí đến thực vật

Ẩm độ không khí ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất nông nghiệp: ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển năng suất và phẩm chất của cây trồng, ảnh hưởng đến quá trình phát

2

Thời gian Nhiệt độ (^oC) Áp suất hơi nước e (mb) Áp suất hơi nước bão hoà E (mb)

7:00 20 18.7 23.4

13:00 30 21.2 42.4

sinh, phát triển và gây hại của các loại dịch hại (sâu, bệnh, cỏ dại…), ảnh hưởng

đến quá trình bảo quản nông sản sau thu hoạch, ảnh hưởng đến hoạt động và tuổi thọ của máy nông nghiệp… Yêu cầu ẩm độ không khí thích hợp cho sinh trưởng phát triển, năng suất và phẩm chất của các loại cây khác nhau, của các giai đoạn sinh trưởng khác nhau thì khác nhau.

Độ ẩm không khí liên quan đến cường độ thoát hơi nước của cây  liên quan đến các hoạt động hút và vận chuyển nước và dinh dưỡng của cây.Ẩm độ không khí còn tác động mạnh đến sức sống, sự lan truyền và tỷ lệ nảy mầm của hạt phấn.

- Độ ẩm không khí ảnh hưởng đến cường độ thoát hơi nước của thực vật.

- Độ ẩm không khí thấp sẽ rút ngắn thời gian chín của cây; đối với những cây có đường, độ ẩm không khí thấp làm hàm lượng đường trong cây tăng lên. Ngược lại, độ ẩm không khí quá cao sẽ kéo dài thời gian sinh trưởng của cây, làm cây sinh trưởng kém, thời kỳ ra hoa và chín chậm lại. Độ ẩm không khí cao làm giảm hàm lượng đường trong cao, phẩm chất không ngon.

- Độ ẩm không khí thấp làm giảm sự phát triển và lan truyền của nhiều loại sâu bệnh hại. Độ ẩm không khí cao giúp các loại sâu bệnh hại phát triển nhanh chóng; nấm mốc phát triển mạnh; bảo quản lương thực, thực phẩm khó khăn.

- Độ ẩm không khí cao có thể làm vỡ hạt phấn, làm hạn chế sự phát tán phấn hoa.

- Độ ẩm không khí cao còn làm giảm hàm lượng protein và đạm trong cả động và thực vật.