Shumë kohë përpara ardhjes së instrumenteve moderne, qytetërimet e lashta ishin shumë të vetëdijshme për rëndësinë e lagështisë. Në shoqëritë e hershme bujqësore, monitorimi i lagështisë ishte vendimtar për bujqësinë, pasi ajo ndikoi në shëndetin e të korrave. Duke vëzhguar mjedisin, ndryshimet në sjelljen e bimëve, formimin e vesës, madje edhe erën e ajrit, këta njerëz të hershëm kishin mënyrat e tyre rudimentare për të vlerësuar nivelet e lagështisë.

Fizika e lagështisë së ajrit: Një vështrim më i afërt

Kur diskutojmë fizikën e lagështisë së ajrit, ne po flasim për sjelljen e molekulave të ujit në një gjendje të gaztë brenda një përzierjeje të gazrave të tjerë, kryesisht azotit dhe oksigjenit. Molekulat e ujit janë në lëvizje të vazhdueshme dhe nivelet e tyre të energjisë përcaktojnë gjendjen e tyre - të ngurtë, të lëngët ose të gaztë. Në një temperaturë të caktuar, disa molekula uji në formë të lëngshme fitojnë energji të mjaftueshme për t'u çliruar dhe për t'u bërë avull, ndërsa disa në formë avulli humbasin energjinë dhe kondensohen në lëng. Ky ekuilibër dinamik krijon atë që ne e njohim si lagështi.

Mënyrat më të zakonshme për të përcaktuar sasinë e lagështisë janë lagështia absolute, relative dhe specifike. Lagështia absolute është masa e avullit të ujit në një vëllim të caktuar ajri, zakonisht e shprehur në gram për metër kub. Megjithatë, ajri mund të mbajë pak a shumë avuj uji në varësi të temperaturës së tij, duke e bërë lagështinë absolute një masë më pak praktike për aplikimet e përditshme.

Kjo na çon në lagështinë relative, shpesh masa më e dobishme për të kuptuar se si ndihet lagështia. Lagështia relative është raporti i sasisë aktuale të avullit të ujit në ajër me sasinë maksimale që ajri mund të mbajë në atë temperaturë specifike, e shprehur në përqindje. Nëse ajri mban gjysmën e lagështisë që mund të mbajë në një temperaturë të caktuar, lagështia relative do të ishte 50%.

Lagështia relative mund të ndryshojë me sasinë e lagështisë në ajër dhe me temperaturën, pasi ajri më i ngrohtë mund të mbajë më shumë lagështi. Lagështia specifike është një tjetër masë e dobishme, veçanërisht në aplikimet shkencore. I referohet masës së avullit të ujit për njësi ajri, duke përfshirë ajrin e thatë dhe avujt e ujit; zakonisht matet në gram për kilogram ajër.

Avulli i ujit gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në termodinamikën e atmosferës. Mund të thithë dhe të çlirojë nxehtësi të konsiderueshme, duke ndikuar në temperaturën dhe modelet e motit. Për shembull, avujt e ujit që kondensohen në ujë të lëngshëm lëshojnë nxehtësi, duke nxitur stuhitë dhe fenomene të tjera të motit.

Të gjitha këto veti fizike dhe sjellje të avullit të ujit - ekuilibri i tij me ujin e lëngshëm, kapaciteti i tij i varur nga temperatura për të ekzistuar në ajër dhe vetitë e tij termike - kontribuojnë në kompleksitetin e lagështisë dhe matjen e saj. Ky kompleksitet e bën fizikën pas lagështirës thelbësore për aplikime të ndryshme shkencore dhe praktike, nga parashikimi i motit deri te të kuptuarit se si duhet të ajrosen ndërtesat.

Duke thelluar të kuptuarit tonë të fizikës pas lagështirës së ajrit, ne pajisemi me njohuri për të bërë parashikime dhe vendime më të sakta në fusha të ndryshme meteorologji, bujqësi, ndërtim dhe madje edhe kujdes shëndetësor.

Historia e matjes së lagështisë dhe instrumenteve

Në kohët e lashta, njerëzit mbështeteshin në mjete më rudimentare për të matur lagështinë. Vëzhgimet e fenomeneve natyrore si formimi i vesës, mjegulla dhe sjellja e bimëve dhe kafshëve ishin ndër metodat më të hershme për të vlerësuar nivelet e lagështisë në ajër. Këto vëzhgime, megjithëse të pasakta, ishin vendimtare për bujqësinë dhe menaxhimin e burimeve ujore.

Shekujt 15 dhe 16 panë zhvillimin e higrometrave të parë, instrumente të krijuar për të matur lagështinë. Një nga më të hershmit ishte "higrometri i litarit" i Leonardo da Vinçit, i cili përdorte një litar të mbështjellë rreth një daulleje; ndërsa litari thithte lagështinë nga ajri, ai do të zgjatej, duke e kthyer kazanin dhe duke siguruar një matje rudimentare të lagështisë.

Në shekullin e 17-të, Francesco Folli shpiku një version më të avancuar, i cili përdorte flokët e njeriut nën tension. Flokët kanë veti higroskopike, të cilat thithin lagështinë nga ajri, duke bërë që ai të zgjatet ose tkurret. Ky ishte një përparim domethënës dhe mbeti një metodë standarde për disa kohë.

Shekulli i 19-të solli një valë rigoroziteti dhe eksperimentimi shkencor. Samuel CR Unger prezantoi psikrometrin në 1808, një pajisje që përdorte dy termometra për të matur temperaturat e ajrit dhe të "llambave të lagura". Duke krahasuar këto dy matje, mund të përcaktohet niveli i lagështisë. Psikrometri ishte një moment historik në terren, duke ofruar shumë më tepër saktësi se metodat e mëparshme dhe duke u bërë një mjet standard për meteorologët.

Në shekujt e 20-të dhe 21-të, teknologjia zuri në qendër të vëmendjes. Higrometrat kapacitiv dhe rezistent, të cilët përdorin rezistencën elektrike dhe kapacitetin për të matur lagështinë, u bënë të njohura për saktësinë dhe besueshmërinë e tyre. Këta sensorë dixhital janë tani standardi i industrisë, që përdoren në çdo gjë, nga stacionet e motit te sistemet HVAC, telefonat inteligjentë dhe madje edhe shtëpitë inteligjente.

Psikrometër

Psikrometri përbëhet nga dy termometra: llamba të thata dhe të lagura. Termometri me llambë të thatë mat temperaturën e ajrit të ambientit, ndërsa termometri me llambë të lagësht e ka llambën e mbështjellë me një leckë të lagur. Uji avullohet ndërsa ajri rrjedh mbi leckën e lagur, duke ftohur termometrin me llambë të lagësht. Dallimi në temperaturë midis leximeve të llambës së thatë dhe llambës së lagësht mund të përdoret më pas për të përcaktuar lagështinë relative të ajrit.

Parimi pas psikrometrit është i rrënjosur në fizikën e ftohjes avulluese. Kur uji avullon, ai thith energjinë e nxehtësisë nga rrethina e tij, duke ulur temperaturën. Shpejtësia e avullimit, dhe rrjedhimisht shkalla e ftohjes, ndikohet nga përmbajtja e lagështisë në ajër.

Shkalla e avullimit do të rritet në kushte më të thata, duke çuar në një ndryshim më të madh të temperaturës midis llambave të thata dhe të lagura. Në të kundërt, kur ajri është i ngopur me lagështi, shkalla e avullimit dhe shkalla e ftohjes pasuese do të jenë më të vogla, duke rezultuar në një ndryshim më të vogël të temperaturës midis dy llambave.

Në epokën moderne, psikometrat elektronikë janë zhvilluar për të siguruar matje të shpejta dhe të sakta. Këto versione dixhitale shpesh përfshijnë tifozë të vegjël për të siguruar një rrjedhje të qëndrueshme ajri mbi llambën e lagësht, duke përmirësuar saktësinë e leximit. Ata gjithashtu mund të llogarisin në mënyrë dixhitale lagështinë relative bazuar në temperaturat e llambës së thatë dhe të lagësht, duke hequr nevojën për llogaritjet manuale ose konsultimin me grafikët psikometrikë.

Në shekullin e 19-të, psikometri rrotullues u shfaq. Kjo pajisje përbëhej nga dy termometra, njëri me një llambë të lagur dhe një leckë të lagur. Duke rrotulluar psikrometrin, ndryshimi i temperaturës midis llambave të lagura dhe të thata dha një vlerësim të përmbajtjes së lagështisë së ajrit. Ky ishte një përparim i rëndësishëm, duke ofruar lexime më të besueshme dhe duke fituar popullaritet në mesin e meteorologëve.

Higrometra dixhital

Higrometrat kapacitiv punojnë në parimin e kapacitetit elektrik. Në thelbin e pajisjes është një kondensator me një material dielektrik higroskopik i vendosur midis dy pllakave metalike. Ndërsa përmbajtja e lagështisë në ajër ndryshon, materiali dielektrik thith ose lëshon avujt e ujit. Ky veprim ndryshon kapacitetin elektrik të kondensatorit, i cili mund të matet saktësisht dhe të shndërrohet në një lexim të lagështisë. Higrometrat kapacitiv janë të njohur për saktësinë e tyre të lartë dhe kohën e shpejtë të reagimit, duke i bërë ata shumë të vlefshëm për aplikime të ndryshme. Ato gjenden shpesh në stacionet e motit, sistemet HVAC dhe telefonat inteligjentë.

Higrometrat rezistues, nga ana tjetër, mbështeten në parimin e rezistencës elektrike. Këto pajisje përdorin një material nënshtrese si qeramika e veshur me një kripë ose polimer përçues. Ndërsa nënshtresa thith lagështinë nga ajri, rezistenca e saj elektrike ndryshon. Ky ndryshim në rezistencë matet më pas dhe përkthehet në një nivel lagështie. Ndërsa përgjithësisht më pak të saktë se homologët e tyre kapacitiv, higrometrat rezistues janë shpesh më të lirë dhe më të fortë. Kjo i bën ato të përshtatshme për aplikime me kushte ekstreme ose saktësia e lartë nuk është aq kritike.

Të dy llojet e higrometrave dixhitalë kanë revolucionarizuar fushën e matjes së lagështisë. Madhësia e tyre kompakte dhe prodhimi dixhital i bëjnë ato të integrohen lehtësisht në sisteme të ndryshme, nga stacionet komplekse të parashikimit të motit deri te pajisjet shtëpiake si lagështuesit dhe sistemet inteligjente të shtëpisë. Saktësia e tyre e lartë dhe koha e reagimit të shpejtë i bëjnë ato ideale për aplikime kritike si prodhimi farmaceutik, bujqësia dhe mjediset e kujdesit shëndetësor, ku kontrolli i saktë i lagështisë është thelbësor.

Lagështia dhe temperatura

Temperatura në thelb ndikon në sasinë e avullit të ujit që mund të mbajë ajri. Ajri i ngrohtë ka një kapacitet më të lartë për të mbajtur lagështinë sesa ajri i ftohtë. Kjo është për shkak se ajri më i ngrohtë ka më shumë energji kinetike, duke e lejuar atë të akomodojë më shumë molekula të avullit të ujit në një gjendje të gaztë.

Kur ajri është i ngopur në një temperaturë të caktuar, ai ka arritur kapacitetin e tij maksimal për të mbajtur avujt e ujit, kështu që meteorologët shpesh i referohen "lagështisë relative" si përqindje. Termi përshkruan se sa lagështi mban ajri në raport me maksimumin e tij në një temperaturë specifike. Pra, kur themi se lagështia relative është 100%, ajri mban të gjithë lagështinë që mundet në atë temperaturë aktuale, duke i bërë kushtet të pjekura për reshje.

Në të kundërt, ndërsa ajri ftohet, kapaciteti i tij për të mbajtur avujt e ujit zvogëlohet. Ky reduktim i kapacitetit mund të rezultojë në kondensim, të cilin e shohim si vesë, mjegull ose re. Temperatura në të cilën ndodh kjo njihet si pika e vesës. Në një kuptim praktik, kjo shpjegon pse mund të përjetoni formimin e vesës në bar në mëngjes herët. Temperatura ka rënë gjatë natës, duke zvogëluar aftësinë e ajrit për të mbajtur lagështinë dhe duke bërë që avujt e ujit të kondensohen në ujë të lëngshëm.

Marrëdhënia midis lagështisë dhe temperaturës gjithashtu ndikon në mënyrë kritike rehatinë dhe shëndetin e njeriut. Lagështia e lartë dhe temperaturat e larta mund ta bëjnë ajrin të ndihet i turbullt dhe i pakëndshëm. Ky kombinim mund të përbëjë gjithashtu rreziqe për shëndetin, si lodhja nga nxehtësia ose goditja nga nxehtësia, sepse trupi lufton për të ftohur veten në mënyrë efektive përmes djersitjes.

Në anën tjetër të spektrit, nivelet e ulëta të lagështisë shpesh shoqërojnë temperaturat e ftohta të dimrit. Në këtë rast, ajri i thatë mund të çojë në acarim të lëkurës, probleme të frymëmarrjes dhe madje edhe rritje të ndjeshmërisë ndaj sëmundjeve. Gjithashtu, nivelet e ulëta të lagështisë në kushte të ftohta mund të shkaktojnë elektricitet statik dhe të dëmtojnë mobiljet dhe instrumentet muzikore prej druri duke i shkaktuar tharjen dhe plasaritjen e tyre.

Lagështia dhe moti i rëndë

Lagështia është kritike në zhvillimin e modeleve të rënda të motit, duke përfshirë stuhitë, uraganet dhe tornadot. Ky ajër i ngarkuar me lagështi shërben si lëndë djegëse, me nivele të larta lagështie që kontribuojnë në formimin dhe intensitetin e ngjarjeve të tilla.

Lëvizja lart e ajrit të lagësht shpesh çon në ftohjen dhe kondensimin e shpejtë të avullit të ujit, duke rezultuar në retë e larta kumulonimbus dhe potencialin për reshje të mëdha, breshër dhe madje edhe tornado. Rrjedhimisht, monitorimi i niveleve të lagështisë është jetik për të kuptuar dhe parashikuar gjasat dhe ashpërsinë e këtyre fenomeneve të motit.

Një faktor tjetër i rëndësishëm për të kuptuar motin e ashpër është pika e vesës, ose temperatura në të cilën ajri bëhet i ngopur dhe avulli i ujit fillon të kondensohet. Pikat e larta të vesës tregojnë një atmosferë tashmë të pasur me lagështi, duke kërkuar kështu më pak energji për të filluar proceset e kondensimit dhe reshjeve. Pikat e larta të vesës mund të jenë një pararendës i kushteve më intensive të motit, të tilla si stuhitë ose uraganet, si një sinjal paralajmërues i hershëm për meteorologët dhe publikun e gjerë.

Këta dy faktorë lagështia dhe pika e vesës, shpesh ndërveprojnë në mënyra komplekse për të ndikuar në ngjarjet e rënda të motit. Një atmosferë me lagështi të lartë dhe pika vese mund të bëhet e paqëndrueshme, veçanërisht kur kombinohet me temperatura të larta të sipërfaqes. Kjo përzierje e paqëndrueshme mund të çojë në zhvillimin e shpejtë të motit të rëndë, duke filluar nga stuhitë deri te ngjarjet më katastrofike si tornadot. Në të kundërt, një rënie e papritur e lagështisë mund të jetë gjithashtu një tregues kryesor i një ndryshimi në modelet e motit, shpesh duke paralajmëruar ardhjen e një fronti të ftohtë dhe potencialin për kushte të rënda të motit.

Në rastin e uraganeve, kjo ndërveprim bëhet veçanërisht kritike. Ajri i ngrohtë dhe i lagësht, i karakterizuar nga lagështia e lartë dhe pikat e vesës, nxit stuhinë mbi ujërat e oqeanit. Kur një uragan ndeshet me ajër të thatë ose lëviz mbi ujëra më të ftohta, ai shpesh dobësohet për shkak të mungesës së këtij karburanti.

Fakte interesante për lagështinë

Lagështia ndikon në udhëtimin e zërit

Besoni apo jo, valët e zërit udhëtojnë më shpejt në ajër të lagësht në krahasim me ajrin e thatë. Kjo për shkak se ajri i lagësht është më pak i dendur, duke ofruar më pak rezistencë ndaj lëvizjes së valëve të zërit.

Vendi më i thatë në tokë

Shkretëtira Atacama në Kili ka disa nga nivelet më të ulëta të lagështisë së regjistruar, ndonjëherë duke rënë deri në 1%. Është aq e thatë sa disa stacione meteorologjike në rajon nuk kanë regjistruar kurrë shi.

Lagështia ekstreme në planetë të tjerë

Venusi njihet për lagështinë jashtëzakonisht të lartë, afër 100%. Megjithatë, atmosfera është kryesisht dioksid karboni, dhe nxehtësia dhe presioni ekstrem do ta bëjnë atë të pabanueshme.

Flokët dhe lagështia

Flokët e njeriut janë higroskopik, që do të thotë se thithin ujin nga ajri, kjo është arsyeja pse flokët mund të bëhen të dredhur në kushte lagështie dhe të çalë në ato të thata.

Ndikimi në sport

Shumë sporte ndikohen nga lagështia. Për shembull, topat e bejsbollit mund të udhëtojnë më larg në kushte të lagështa, sepse ajri ofron më pak rezistencë. Në të kundërt, lagështia e lartë mund të ngadalësojë vrapuesit, duke e bërë ftohjen avulluese më pak efektive.

Qytetet më të lagështa në botë

Qytetet si Kuala Lumpur, Xhakarta dhe Singapori janë ndër më të lagët në botë, me lagështi relative mesatare mbi 80%.

Lagështia dhe shëndeti

Lagështia e lartë mund të rrisë rrezikun e goditjes nga nxehtësia dhe sëmundjeve të tjera të lidhura me nxehtësinë, pasi parandalon avullimin e djersës nga lëkura, duke penguar aftësinë e trupit për t'u ftohur.

Pse ka rëndësi lagështia

Nga matjet e saj më të hershme duke përdorur fijet e flokëve deri te sensorët elektronikë të sotëm më të fundit, shkenca e matjes së lagështisë ka bërë një rrugë të gjatë. Të kuptuarit e fizikës së lagështisë së ajrit dhe se si ajo ndërvepron me temperaturën dhe kushtet e tjera atmosferike na lejon të parashikojmë motin me saktësi më të madhe dhe të dizajnojmë sisteme më të mira për kujdesin shëndetësor, bujqësinë dhe madje edhe ruajtjen e të dhënave.

Rëndësia e të kuptuarit dhe matjes së lagështisë nuk mund të mbivlerësohet. Ndërsa bota jonë vazhdon të ndryshojë, pjesërisht për shkak të variacioneve klimatike, fitimi i një kuptimi gjithëpërfshirës të lagështisë bëhet më i rëndësishëm. Qoftë përgatitja për ngjarje ekstreme të motit, ruajtja e habitateve natyrore ose thjesht optimizimi i mjediseve tona të brendshme, matja e saktë e lagështisë është një mjet që nuk mund ta anashkalojmë.

/Motilokal.com