Hitamælar í hitamælaskýli.

Mælingar með „votum“ hitamæli

Raki í lofthjúpnum VIII

Trausti Jónsson 30.5.2007

Upplýsingar um raka í lofti má setja fram á nokkra (mikið til) jafngilda vegu auk þess sem hann má mæla á mismunandi hátt. Rakaþrýstingur er reiknaður út á grundvelli annarra rakamælinga.

Á hefðbundnum (mönnuðum) íslenskum veðurstöðvum er raki mældur með samanburði aflestrar á votum og þurrum hitamæli. Blautum línbleðli er vafið um kvikasilfur annars mælisins. Því þurrara sem loftið er því hraðar gufar vatnið upp úr bleðlinum. Orkan til uppgufunarinnar er fengin frá kvikasilfrinu sem þar með kólnar í samanburði við hinn mælinn (þann þurra). Sé loft rakamettað gufar ekkert upp og mælarnir sýna sömu tölu.

Þurr og votur hitamælir

Mynd 1. Mælarnir sitja í mælaskýli hlið við hlið. Voti mælirinn er eins og sá þurri nema að utan um kúluna er strengd pjatla úr grisju. Dulan er bundin föst með tvinna sem hnýttur er utan um hana ofan við mælikúluna. Kveikur er síðan kappmellaður utan um grisjuna og hann leiddur ofan í lítið ílát með hreinu vatni, sem látið er standa til hliðar við mælinn. Þegar loft er mettað sýna þurri og voti mælirinn sama hita. Sé loftið ekki mettað raka gufar vatn upp af pjötlunni, því hraðar eftir því sem loftið er þurrara. Við það kólnar kúla vota mælisins og er munurinn á hita mælanna tveggja notaður til að reikna bæði rakastig og daggarmark loftsins.

Hægt er að reikna rakaþýstinginn (hlutþrýsting vatnsgufunnar) út frá mismuni mælanna. Nokkur vandamál fylgja rakamælingu af þessu tagi. Eigi uppgufunin að ganga eðlilega fyrir sig má loftið ekki stöðvast of lengi upp við tuskuna. Því verður að lofta vel um mælinn, þó ekki það vel að rignt geti á þann þurra og er hönnun hitamælaskýla er eins konar málamiðlun, ekki of þétt, ekki of opið. Stundum er sérstakur viftubúnaður við mælana.

Auk þessa er voti mælirinn erfiður í umgegni í frosti. Vatnið í bleðlinum getur orðið undirkælt, þá sýnir mælirinn lægri tölu en hann myndi sýna ef vatnið væri frosið. Undirkælt vatn gufar hraðar upp en ís, mettunarþýstingur þess er hærri. Sú staða getur því komið upp að loft sé ómettað gagnvart vatni, en mettað gagnvart ís.

Undirkæld bleyta í bleðli myndi þá kæla kvikasilfrið á vota mælinum eins og venjulega, en frosinn bleðill gæti sýnt hærri tölu en er á þurra mælinum. Þetta er vegna þess að þá þéttist raki á vota mælinum, en frysi um leið og skili þar með bræðsluvarmanum til umhverfisins þar á meðal til kvikasilfursins í mælinum og hiti þess hækkar þá lítillega. Þetta er þó undantekningartilvik sem sést í reynd afar sjaldan.

Frjósi bleðillinn og hækki lofthiti síðan nokkuð skyndilega stígur hitinn á þurra mælinum eðlilega, sá voti ætti líka að stíga, en 10-15 mínútur stendur hann í 0°C meðan ísinn er að bráðna. Útreiknað rakastig er þá rangt, það er of lágt. Óhreinindi í bleðlinum geta haft óæskileg áhrif á mælinguna, hvort sem frost er eða ekki.

Úr Veðurbók Trausta Jónssonar

Skylt efni er að finna í næstu fróðleiksgrein um raka í lofthjúpnum (eða fyrri grein).