Почему появляется роса

Ни для кого не секрет, что в воздухе всегда есть водяные пары. Чем его температура выше, тем больше паров может в нём поместиться. Ну, а если холодает, то часть паров перестаёт «помещаться» и оседает в виде капель. Выходишь из дому – а на траве, листьях деревьев, ограде, лежат мелкие капли: выпала роса.

Иногда, помимо росы, в воздухе держится водяная пыль в виде тумана или дымки. Обычно роса появляется в ясную погоду, поутру или вечером, когда воздух становится прохладнее. Первыми покрываются ею самые тонкие предметы – они ведь остывают быстрее: волоски листьев, кончики трав, нити паутины. Роса ложится и на землю, но тут она быстро высыхает – почва дольше, чем воздух, остаётся тёплой.

Достаточно сильный ночной ветер перемешивает слои воздуха, принося вниз тепло сверху. Поэтому рóсы чаще выпадают при безветрии или слабом ветре. Во второй половине осени роса часто замерзает, превращаясь в иней. Ну, а потом приходит зима, когда росы просто не бывает. В среднем за год в Москве регистрируют 124 росистых дня, в Самаре – 77.

Роса бывает всюду

Невидимая, она прячется среди комочков верхнего слоя почвы (до 8 см), который подстилает более холодный грунт. В пустынях наземная и подземная роса позволяет выживать растениям и мелким животным, даже мокрицам – большим любителя влаги. Как выяснили учёные, в израильской пустыне Негев половину всей воды, нужной растениям, даёт именно роса.

Она активно оседает на кактусовых колючках. Те пористые, с каналами внутри, и по ним влага поступает в мясистый стебель. В умеренных широтах на листьях и плодах роса помогает прорасти плесневым и прочим грибкам. Во влажных тропиках роса всегда обильна, поскольку в воздухе очень много водяного пара. Плюс к тому, здешний сплошной ковёр зелени интенсивно отдаёт тепло, быстро охлаждая почву. Обычны росы и в горах – камень-то остывает довольно быстро.

Роса и люди

Вплоть до XVIII века люди считали, что роса бывает от того, что прошёл дождь. А поскольку она появляется по ночам, это создало вокруг неё ореол таинственности. Среди многочисленных божеств древних греков фигурирует и Эрса – богиня росы, дочь Зевса и Селены (богини Луны). Роса не раз упоминается в Библии. У разных народов есть легенды, приметы, рецепты, основанные на будто бы чудодейственных свойствах росы. Ею сказочные герои умываются, излечивают от болезней и злых чар.

В интернете и сегодня хватает рекомендаций о пользе хождения по росе босиком, умывании росой и т.п. Не исключено, что в них есть рациональное зерно. Правда, опытов, которые бы это чётко подтверждали, нет, да и химический состав жидкости не исследован.

Тем не менее, разумность некоторых советов не вызывает сомнений. Вот, например: «Коси, коса, пока роса, роса долой, и мы домой». И ведь правда:

— роса становится смазкой, которая уменьшает трение и облегчает срезание травы;

— поутру трава легче скашивается, потому что более упруга, а когда солнце припекает, становится привядшей;

— нагреваясь, трава теряет часть воды, оказывается легче и, срезанная, разлетается. Издавна в разных странах делали приспособления для сбора росы. Ныне дело поднято на новый научно-технический уровень. В 19 странах есть представительства Международной организации по использованию росы. Специалисты разрабатывают и реализуют проекты конденсоров, призванных увеличить оседание росы и наладить её сбор.

Опытные установки – наклонные плоскости на крышах и почве – действуют в Марокко, горах Корсики и Хорватии. В одном из засушливых районов Индии конденсоры собирают примерно 200 литров росы за ночь!

Что такое роса?

Если задать вопрос о том, что собой представляет роса, большинство людей наверняка ответит, что это вода, скапливающаяся на траве. Безусловно, это, в какой-то мере, правильный ответ, однако он является очень поверхностным и озвучен языком дилетанта.

В действительности же роса, вместе с дождем, снегом, градом, туманом, относится к числу атмосферных осадков, которые люди имеют возможность наблюдать на нашей планете. Роса представляет собой воду, полученную после конденсации испаренной с поверхности земли влаги.

Разновидности

Из-за непрерывного испарения в атмосфере нашей планеты водяной пар есть всегда (правда, во многом его количество зависит от климата и наличия водоёмов, их количества и объёма в той или иной местности). Чем больше грунт и атмосфера будут насыщены водяными порами, тем больше будет капель. Если в то время как выпала утренняя роса, температура окружающей среды была отрицательной (обычно это происходит поздней осенью), можно увидеть, как под солнечными лучами блестит иней – замёрзшая осенняя роса.

Напоминает она колючие снежинки, покрывающие траву тонким неровным слоем, и символизирует о ночной минусовой температуре и первых заморозках. Выпавшая в форме кристаллов осенняя роса при несильных заморозках имеет вид шестиугольных снежинок, при умеренных морозах – пластинок, тогда как при сильных похожа на тупоконечные иглы. Интересно, что замёрзшая осенняя роса даёт возможность определить температурные показатели, при которых был образован иней. Например, если утром температура воздуха составляет +2°С, а относительная влажность – 50%, точка росы этой ночью составляла -6,8°С.

Причина появления росы

Теперь, когда вы более точно представляете себе, что же вообще такое роса, можно разобраться и в том, почему вечером после жаркого дня появляется роса.

Как известно, солнечное излучение в течение дня нагревает поверхность нашей планеты. Благодаря лучам нашего естественного светила прогреваются очень многие объекты, находящиеся на поверхности Земли.

Это же условие касается и большинства влагосодержащих объектов, расположенных на поверхности планеты Земля. В течение жаркого дня все они выделяют влагу, которая быстро испаряется в условиях повышенной температуры воздуха. Однако далеко не вся испаренная влага уходит вверх в атмосферу и скапливается в облаках – некоторая часть пара оседает на растениях, на траве, дожидаясь наступления вечера.

Когда же Солнце окончательно скрывается за горизонтом, а полушарие Земли уходит во тьму, температура воздуха начинает снижаться. Снижение температуры окружающей среды, разумеется, приводит к тому, что скопившийся на растениях, траве, и многих других объектах пар, начинает конденсироваться, то есть – появляется роса.

Соответственно, проанализировав природу возникновения росы, можно легко предположить, что чем более жаркая наблюдается погода, тем более обильное выпадение осадков в виде росы можно наблюдать в вечернее время.

Подчеркнем также и то, что большинство людей ошибочно полагает, что роса появляется именно утром. Исходя из описанного выше процесса появления росы, можно легко понять, что появляются такие осадки как раз ночью, просто большинство людей получает возможность их увидеть уже утром, направляясь на работу или учебу.

Жаркая погода – одно из первых важных условий образования росы

Влага в воздухе присутствует всегда, в той или иной мере. И чем выше влажность, тем вероятность появления утренней росы и ее обильность тоже выше. Как говорилось ранее и как замечено в вопросе о том, почему вечером после жаркого дня появляется роса. Именно «жаркого дня». Важно ли это условие? Безусловно. Важную роль играет перепад температуры. Резкое тепловое излучение вечером, когда солнце садится, начинает происходить активным образом. То есть при этом тепло, которое было получено днем от солнечных лучей, начинает интенсивно уходить от земли. Самым быстрым образом это происходит на травянистых полянах, потому и трава на полях чаще всего оказывается покрытой росой.

Точка росы и влажность воздуха

Количество оседающей на поверхностях влаги напрямую зависит от влажности воздуха. Чем она выше, как в тропических районах Земли, тем сильнее характер явления. Наиболее слабо оно проявляется в пустынях, оно и понятно, воздух-то сухой. Однако, даже пустыням свойственно появление росы, и она является очень важным источником спасительной влаги для растений.

Существует определённая температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, будет превращаться в капли влаги и оседать на поверхностях. И именуется она точкой росы. Пока температура воздуха не опустится до этой отметки, водяные капли не появятся. Стоить заметить, что точка расы постоянной величиной не является, так как зависит от влажности воздуха, а она различна в разных районах земли, да и на протяжении дня меняется, а также сильно зависит от атмосферных явлений. Но, в любом случае, чаще всего температура до нужной точки опускается во время утренней прохлады, хотя бывают и исключения. Иногда роса появляется вечером, особенно после жаркого дня, однако, характерно это не для всех широт Земли.

При отрицательных температурах, на поверхностях объектов появляется не роса, а ледяной иней. Но принцип действия эти два явления имеют одинаковый.

Когда выделяются капли

Мы выяснили, что точка росы наступает, когда температурные показатели воздуха охлаждаются до температуры, во время которой находящийся в нём пар достигает насыщения: вода больше неспособна растворяться в атмосфере, а потому начинает выпадать в осадок (происходит конденсация в результате чего образуется капля росы). Чем ниже температурные показатели находящегося у земной поверхности нижнего слоя атмосферы, тем быстрее из насыщенного паром воздуха образуется капелька росы.

Ещё одним моментом, влияющим на показатели точки росы, является относительная влажность воздуха: чем больше в нём паров, тем выше значение будет иметь точка росы (при этом температура точки росы приближается к температурным показателям атмосферы). Соответственно, если воздух довольно сух, точка росы окажется ниже температуры атмосферы.

Например, если температурные показатели атмосферы составляют +20°С, при влажности:

  • 50% – вода будет конденсироваться при 8,7°С;
  • 30% – точка росы +1°С;
  • 80% – капли образуются при + 16,2°С;
  • 100% – температура точки росы совпадёт с температурными показателями атмосферы.

Чтобы сделать расчёт точки росы, используют специальную таблицу, а показатели температуры и относительной влажности устанавливают психрометром, который состоит из двух спиртовых термометров (один определяет температуру, другой – влажность). Нужные показатели высчитывают при помощи некоторых моделей тепловизоров и портативных термогигрометров.

Роса в холодное время года

С тем, почему вечером после жаркого дня появляется роса, кажется, все ясно. Но забавно то, что один и тот же процесс создает два своеобразных и прекрасных явления в природе. В теплое время года он дарит нам росу, а в холодное – покрывает все инеем. Для создания этого чуда тоже нужны свои условия, но, в принципе, процесс аналогичен тому, как появляется роса на траве. Разница заключается в том, что данный конденсат поддается воздействию низких температур, отчего предстает перед человеческим взором уже в заледеневшем виде. Его появление не так-то просто, как кажется на первый взгляд, но это уже тема для совершенно другого разговора.

Преобразование пара

После того как воздух охлаждается настолько, что не в состоянии больше насыщаться паром, начинают выделяться капли. Сначала они появляются в более холодных нижних слоях атмосферы, оседая на охлаждённой растительности, воздух возле которой насыщен водяными парами (сначала мелкая капелька блестит на тонких волосках, что покрывают наружные покровы растений, затем она постепенно начинает увеличиваться в размерах). После этого охлаждение атмосферы не заканчивается, и капли, переходя в расположенные выше слоя воздуха, начинают налипать на мельчайшие частицы пыли, образуя поземный туман.

Вид росы на траве, прямо зависит от температурных показателей воздуха и насыщенности его и грунта парами: чем больше в них влаги, тем утренняя роса выпадет обильней, а при заморозках вместо водяных капель будет блестеть иней.

В чрезвычайно обильном количестве утренняя роса выпадает в тропических широтах, где нижние слои атмосферы содержат огромное количество водяного пара. В то же время ночи здесь продолжительны, растительный покров обилен, а потому поверхность остывает чрезвычайно интенсивно. Вследствие этого точка росы настаёт быстро, после чего капли начинают образовываться в огромном количестве. Правда, держится утренняя роса недолго: как только солнечные лучи начинают прогревать землю, капли испаряются, преобразовываясь в водяной пар, и уходят в верхние слоя атмосферы, чтобы через некоторое время снова выпасть на земную поверхность в виде осадков.

Всем приходилось в жаркий летний полдень держать в руках запотевший стакан какого-то любимого напитка. И потому вы своими глазами могли увидеть, как образуются на нем капельки конденсата.

Подобных картинок в нашей жизни предостаточно. Ведь точно так же образуются капли воды на окружающих предметах и конструкциях. И этому есть простое научное объяснение.

Откуда берется конденсат?

Над любым предметом, который приносишь с холода, воздух в комнате быстро становится холодным. Очень быстро происходит процесс насыщения его холодными парами. В итоге образуется роса. Окна в помещении запотевают по той же причине. Роса образуется на большой стеклянной поверхности.

Причиной явления, при котором окна как бы заволакивает туманом, является именно конденсация влаги. На этот процесс влияют, прежде всего, уровень температуры и влажности атмосферы вокруг. И все это напрямую связано с явлением, называемым точкой росы.

Что такое точка росы (ТР)? Так называют температурные характеристики, при которых идет конденсация водяного пара и его переход в состояние воды. Такой процесс сопровождается образованием тумана, а на охлажденных поверхностях собирается вода, то есть конденсат.

Не так уж редко самым разным специалистам приходится заниматься расчетом показателя точки росы. В том числе и в такой сфере, как капитальное строительство. Причем этот показатель нужно вычислять с большой точностью. Ведь от того, насколько правильно вы сделаете это, зависит качество жизни во вновь построенных домах.

Точка с такой температурой находится в конкретном месте. Например, внутри либо снаружи стены. В зависимости от того, где она будет находиться, стенка оказывается либо сухая, либо влажная. И это важный фактор для нормальной жизни новоселов.

Как определить в новостройке точку росы?

Этот показатель находится в прямой зависимости от двух основных характеристик атмосферы в здании: уровня ее влажности, а также температуры. Представим, что в здании при 20 градусах тепла средний уровень влажности – 60%. При указанных условиях на каждой плоскости, если ее температура менее +12 градусов, пойдет процесс формирования конденсата.

Помните, что при понижении уровня влажности в здании при том же уровне температуры в атмосфере понижается и показатель точки росы. Это означает, что при тех же +20 градусах, но пониженном уровне влажность до 40% капли росы появятся на той же плоскости, если градусник на ней зафиксирует меньше +6. Как видим, очень важно знать, что такое точка росы и все, что с ней связано.

Но точка росы при возведении стен новостроек зависит не только от указанных выше двух параметров, но и от использованных при строительстве материалов, а также их толщины.

Если ТР слишком близка к внутренней плоскости, тем выше будет показатель влажности внутренней стены здания. Очень часто бывает так, что с наступлением холодов ТР перемещается прямо к внутренней поверхности стены. Более того, она может расположиться просто на ее плоскости.

На постоянно влажной поверхности при данных условиях за пару лет могут появиться и плесень, и грибок. И после этого начинаются по-настоящему разрушительные процессы. Декор на стене приходит в негодность. А помещение с повышенным уровнем влажности и водой на стенах нельзя назвать благоприятным для того, чтобы в нем жить.

Как связаны утепление строения и точка росы?

Если мы утепляем дом, то тем самым перемещаем и место нахождения точки росы в толще стен, поскольку при этой процедуре поменяется и ее температура.

Берем для примера обычный вариант без утепления. Атмосферная влажность растет, температура снаружи падает – и вот точка росы уходит почти к самой внутренней плоскости стены. Если нет утепления, то очень часто ТР располагается даже внутри комнаты. Когда же есть нормальный утеплитель, то точка росы оказывается внутри слоя утеплителя. Причем, даже тогда, когда на улице лютые морозы.

При установке слоя утепления внутри помещения сложно сделать, чтобы точка росы не оказалась там же – внутри комнаты. В подобных случаях на стенах появляется роса.

Большинство экспертов считают, что деревянные строения нужно утеплять лишь снаружи. Причем так, чтобы качество утеплителя и толщина его слоя полностью подпадали под ГОСТы. При этом точка росы постоянно должна располагаться внутри утеплительного материала. Они же считают, что утеплять здания изнутри – значит, только вредить. В этом случае стены оказываются более холодными. Ведь слой утеплителя делает их изолированными от теплого воздуха из комнаты.

Известны методики, когда подобная разновидность утепления все-таки возможна. Но для этого необходимо, чтобы сама стена обладала подходящим тепловым сопротивлением. А еще нужны теплые климатические условия, качественная вентиляция и эффективная отопительная система внутри дома.