История измерения температуры влажного термометра
Идея использовать влажный термометр для оценки комфортности климата впервые была предложена еще в 1846 году английским физиком Джоном Дальтоном. Спустя несколько лет, в 1852 году, другой британский ученый, Джон Гарднер Джеррард, усовершенствовал эту методику:
- Он предложил формулу для расчета температуры влажного термометра на основе сухой температуры воздуха и его влажности.
- Разработал специальные измерительные приборы.
- Способ постепенно стал общепринятым во всем мире и широко используется до сих пор.
Как работает температура влажного термометра
Температура влажного термометра измеряется с помощью специального устройства, где термометр обернут во влажную ткань. Суть в том, что испарение жидкости с поверхности требует затраты энергии — так называемой скрытой теплоты парообразования. Эта энергия забирается из окружающего воздуха, что и приводит к понижению температуры термометра.
Интенсивность испарения зависит от разницы между парциальным давлением водяного пара в воздухе и давлением насыщенного пара над поверхностью ткани. Если воздух сухой, эта разница велика, и испарение идет быстро. Во влажном же воздухе испарение замедляется, а температура термометра повышается.
Отличие от температуры сухого термометра
Что очевидно, в отличие от сухой температуры воздуха, температура влажного термометра учитывает не только тепло, но и влажность. Разница между ними может быть весьма существенной. Например:
- При температуре воздуха 40°C и относительной влажности 30% температура влажного термометра будет около 27°C.
- Если температура воздуха 25°C, но влажность 90%, то температура влажного термометра также будет высокой — около 24°C.
Связь с выживанием в экстремальной жаре
Температура влажного термометра отражает способность организма человека охлаждаться за счет потоотделения — основного механизма терморегуляции в жару. Чем выше этот показатель, тем меньше возможностей для организма рассеивать избыточное тепло. Если температура влажного термометра превысит 35°C, организм человека уже не в состоянии эффективно охлаждаться. Это чревато тепловым ударом, обезвоживанием, истощением и даже смертью.
В особенности это касается уязвимых групп населения — пожилых людей, детей, больных хроническими заболеваниями. Их способность к терморегуляции значительно ниже, чем у здоровых взрослых. Поэтому им угрожает гораздо большая опасность при высоких показателях температуры влажного термометра.
Глобальный мониторинг климата
Измерение и анализ температуры влажного термометра играет ключевую роль в исследованиях, посвященных влиянию климатических изменений на здоровье человека. Ведущие климатические центры, такие как Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC), внимательно отслеживают динамику этого показателя в разных регионах мира.
Согласно прогнозам IPCC, к концу этого века из-за глобального потепления количество дней с опасно высокой температурой влажного термометра может возрасти на 50-100% по сравнению с серединой 20 века. Это существенно увеличит риски для здоровья и жизни людей во многих странах.
Кроме того, температура влажного термометра имеет большое значение в других областях:
- В авиации — для расчета максимально допустимой взлетной массы и безопасной посадки самолетов.
- В сельском хозяйстве — для мониторинга и прогнозирования развития вредителей и болезней растений.
- В энергетике — для оценки эффективности работы систем охлаждения электростанций и других промышленных объектов.
