ماذا تفعل هذه الحاسبة
تُخبرك الرطوبة النسبية (RH) بكمية بخار الماء الموجود في الهواء مقارنةً بأقصى كمية يمكن للهواء أن يحملها عند درجة حرارة معيّنة. تحسب هذه الأداة الرطوبة النسبية انطلاقًا من قيمتين سهلتي القياس، هما درجة حرارة الهواء ونقطة الندى، اعتمادًا على تقريب ماغنوس المعروف لضغط بخار التشبّع. وهي تصلح للاستخدام في أي بلد وأي مناخ، لأنها تستند إلى قوانين الفيزياء البحتة لا إلى أنظمة محلية.
كيفية الاستخدام
أدخل درجة حرارة الهواء الحالية بالدرجات المئوية، ثم أدخل درجة حرارة نقطة الندى (وهي الدرجة التي يجب أن يبرد إليها الهواء حتى يبدأ بخار الماء بالتكاثف). اضغط على زر الحساب. ستظهر النتيجة على هيئة نسبة مئوية للرطوبة النسبية، إلى جانب ضغط البخار الفعلي (\(e\)) وضغط بخار التشبّع (\(e_s\)) مقدَّرين بوحدة الهكتوباسكال (hPa).
شرح المعادلة
يُحسب ضغط بخار التشبّع بمعادلة ماغنوس $$e_s = 6.112 \cdot \exp\!\left(\frac{17.67 \cdot T}{T + 243.5}\right)$$ حيث \(T\) هي درجة الحرارة بالدرجة المئوية. أما ضغط البخار الفعلي \(e\) فيُحسب بالمعادلة نفسها لكن مع استبدال نقطة الندى بدلًا من \(T\)، لأن الهواء يكون متشبّعًا تمامًا عند نقطة الندى. وتُحسب الرطوبة النسبية بعد ذلك من النسبة البسيطة $$\text{RH} = \frac{e}{e_s} \times 100$$ وبما أن نقطة الندى لا يمكن أن تتجاوز درجة حرارة الهواء، فإن الرطوبة النسبية لا تتعدّى 100% بطبيعتها.
مثال محلول
لنفترض أن درجة حرارة الهواء 25 °م ونقطة الندى 15 °م. يكون ضغط التشبّع $$e_s = 6.112 \cdot \exp\!\left(\frac{17.67 \cdot 25}{268.5}\right) \approx 31.671 \text{ هكتوباسكال}$$ والضغط الفعلي $$e = 6.112 \cdot \exp\!\left(\frac{17.67 \cdot 15}{258.5}\right) \approx 17.040 \text{ هكتوباسكال}$$ ومنه تكون الرطوبة النسبية $$\text{RH} = \frac{17.040}{31.671} \times 100 \approx 53.8\%$$
الأسئلة الشائعة
لماذا نستخدم نقطة الندى بدلًا من قياس الرطوبة مباشرةً؟ لأن نقطة الندى ودرجة الحرارة يسهل قياسهما بأدوات شائعة، وهما معًا يحدّدان الرطوبة النسبية تحديدًا دقيقًا.
لماذا تتوقف النتيجة عند 100%؟ عندما تتساوى نقطة الندى مع درجة حرارة الهواء يصبح الهواء مشبَّعًا بالكامل (100%)، وأي قيمة أعلى من ذلك مستحيلة فيزيائيًا، لذلك تُضبط النتيجة عند هذا الحد.
ما مدى دقة معادلة ماغنوس؟ إنها دقيقة في حدود نحو 0.1% لدرجات الحرارة الواقعة تقريبًا بين −40 °م و+50 °م، وهو ما يغطي عمليًا جميع الأحوال الجوية.
