Veden (vesihöyryn) palauteprosessi

Veden (vesihöyryn) palauteprosessi

Suhteellinen kosteus on suhteellisen vakio, absoluuttisen kosteuden vaihteluista huolimatta. Toisin sanoen: lämpötilan nousu lisää haihtumista ja vesihöyryn absoluuttisen määrän kasvua ilmakehässä. Mutta koska lämpimämmällä ilmalla on korkeampi kyllästyshöyryn paine (voi sitoa enemmän vesihöyryä), suhteellinen kosteus pysyy suunnilleen vakiona. Lisääntynyt absoluuttinen kosteus kuitenkin lisää infrapunasäteilyn absorptiota ilmakehässä ja lisää siten kasvihuoneilmiötä. On huomattava, että tämä lisääntynyt kasvihuoneilmiö nostaa pintalämpötilaa, mikä lisää haihtumista entisestään. Tämä palautemekanismi ei ole itsesäätelevä, joten sitä kutsutaan positiiviseksi palautteeksi. Vesihöyryn tasapainopaine nestemäisen veden pinnan yläpuolella voidaan määritellä Clausius – Clapeyron yhtälön ja vesihöyryn vaihekaavion / kyllästyshöyryn paineen avulla, missä y – akseli on höyryn tasapainopaine (hPa) ja x – akseli lämpötila (K).

Erottelemalla muuttujat (es ja T) Clausius – Clapeyron perusyhtälöstä: 

(1/es x des /dT = lv / RvT2) 

Integroidaan olettaen, että lv on vakio lämpötilan kanssa (se ei ole aivan vakio), saadaan:

es = es0 exp (lv / RvT0) exp (- lv / RvT)

Missä lv on höyrystymisen entalpia (n. 2.5 x 106 J kg-1), Rv on vesihöyryn kaasuvakio (461.5 J kg-1 K-1) ja T on absoluuttinen lämpötila.

Yleensä T:n oletetaan olevan 273.15K, jolloin es0 on silloin 6.11hPa.

(ks. vesihöyryn vaihekaavio / kyllästyshöyryn paine

Tämä eksplisiittisesti kumoaa sen väitteen, ettei vedellä (vesihöyryllä) olisi positiivista palautetta.

0
HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(el. vanh. tut. / FMI)

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu