Tema 6:

Humedad Atmosférica

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Valores representativos de la distribución del Vapor de agua (Agua en estado gaseoso) - En latitudes altas: 0.2 % en volumen. - En latitudes medias: 1 % en volumen. - En latitudes bajas: 3 % en volumen.

La mayor parte del vapor de agua se encuentra en la baja troposfera, y su cantidad disminuye a medida que se gana altura en la atmósfera. Aire húmedo = Aire seco + vapor de agua

El vapor de agua es un gas, “no se ve”. Lo que ocurre es que cuando se condensa una parte, se forman microgotas, que son las que dan la sensación translúcida al aire en que se suspenden: formación de nubes o niebla (la niebla son nubes a ras de suelo).

EL VAPOR DE AGUA

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Cambios de Fase del agua

600 cal/g

600 cal/g

80 cal/g

80 cal/g

680 cal/g

680 cal/g

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Presión de vapor

Supongamos que inicialmente solo tenemos aire seco, al cabo de un tiempo va apareciendo vapor, proveniente del agua líquida que se evapora hasta alcanzar el equilibrio. Si se evapora más cantidad de agua, se produce la condensación de la misma cantidad de vapor -equilibrio dinámico-, estamos en saturación, y a esta presión máxima de vapor la notaremos por E.

Definición: La presión de vapor es la presión parcial del vapor de agua contenido en el aire, y la notaremos por e.

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Temperatura y Presión de saturación

Relación entre la temperatura y la presión de saturación (a la presión atmosférica estándar de 1 atm).

A más temperatura, mayor presión de saturación. La función es no lineal.

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e: presión de vapor E: presión de vapor en saturación.

Índices de humedad

• Humedad absoluta = masa de vapor de agua / volumen dado de aire

Ha = gramos de vapor / m3 aire

• Razón de mezcla (r): es la cantidad de vapor en gramos que acompaña a un kilogramo de aire seco

r = gramos de vapor / kilogramo aire seco

• La humedad relativa se expresa en tantos por ciento, como la relación entre la presión de vapor efectiva, e, y la presión de vapor máxima o saturante, E.

hr = 100 e/E

Una humedad relativa del 70% significa que falta un 30% de la masa de aire por saturar.

Si baja T, e se mantiene, pero E disminuye, así que la humedad relativa (hr) aumentará. Si sube T, hr disminuirá.

La humedad absoluta no varía con T.

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Temperatura de saturación (rocío). EJERCICIO

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A B C

D

F

EJERCICIO

1. Inicialmente estamos en A, con T=20ºC y hr=100 AF/EF.

2. Si T baja a T=14ºC, llegamos al punto B y saturamos, con Td =14 ºC.

3. Si T baja otra vez a T=4ºC, llegamos a C y sobresaturamos, y así, se condensa la cantidad CD, hasta alcanzar un nuevo equilibrio en D, con Td =4ºC.

Variaciones de la humedad

Variación diaria:

Dado que la humedad relativa de una masa de aire varía cuando cambia la temperatura, se puede decir que, en general. la humedad relativa tiende a ser más baja a primeras horas de la tarde, y más alta por la noche, especialmente a primeras horas de la mañana, cuando se alcanza la temperatura mínima.

Variación con la altitud:

La humedad relativa aumenta hasta el nivel de condensación, o base de las nubes, en las que prácticamente es del 100%. A partir del tope de las nubes, la humedad relativa disminuye, pudiendo considerarse que el aire a grandes altitudes es aire seco.

Variaciones irregulares:

Son debidas al cambio de una masa de aire por otra de origen diferente. Cuando una masa de aire procede del océano, el aire es húmedo y, si procede del continente, el aire es seco.

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760

ºC

La Ebullición

La presión de vapor E aumenta con la temperatura. A temperatura ambiente tenemos unas decenas de mm Hg. A partir de 50 ºC se entra en las centenas de mm Hg, y al llegar a 100 ºC, E=1 atm, empezando la ebullición. Esta gráfica es para presión atmosférica estándar P=1 atm. En ciudades situadas a varios km sobre el nivel del mar, el agua hierve a unos 90ºC. 9

El ciclo hidrológico

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