空气湿度是如何测量的?
令人惊讶的是,这是人类的头发!
人都有这种体验,生活中,在潮湿的天气里人的皮肤是湿润的;天气干燥时,人会感到紧绷,甚至干裂。人们通过研究了解到,人的皮肤对空气湿度的变化非常敏感,主要是因为皮肤等纤维组织中有很多毛细血管。空气湿度高时,毛细血管中的水分增加,使纤维组织伸长。当空气湿度降低时,纤维组织会收缩。1783年,瑞士的索绪尔根据纤维组织的弹性来干湿,发明了毛发湿度计,因为人的头发也是纤维结构。实验表明,当相对湿度从0%变化到100%时,头发会拉伸自身长度的2.5%。因此,毛发湿度计是用脱脂的人发(或干燥时起毛)制成的,制成毛发湿度计或湿度记录仪器,其湿度测量精度较差。现在一些气象观测站还在用它来测量空气湿度的连续变化。
此外,天文台主要使用的湿度测量仪器叫干湿球温度计。这个名字可能会让你有点惊讶。温度的意思是用来测温度的,但是怎么能用来测湿度呢?比如为什么在森林里会觉得很凉?除了树木遮挡阳光,更重要的是植物的蒸腾作用。森林就像一个巨大的水泵,不断地将下层土壤中的水抽到空气中,增加了空气的湿度,并因为水蒸发时吸收热量而降低了周围的温度。所以温度和湿度是有关系的。
干湿球温度计是利用水蒸发吸热降温的原理制成的,蒸发的速度与当时空气的相对湿度有关。它的结构是由两个温度计组成,其中一个温度计在球部用白色纱布包裹,纱布的另一端浸入水槽中,称为湿球;另一种没有纱布而暴露在空气中的温度计叫做干球。如果空气中的水蒸气量没有饱和,湿球的表面会不断蒸发水蒸气。因为蒸发消耗热量,湿球指示的温度低于干球指示的温度。空气越干燥,蒸发越快,会降低湿球指示的温度,增加与干球的差值。因此,空气湿度可以根据干球和湿球温度计的指示差来计算。差别越大。