Ihintz-puntu

Fenomenoaren irudiak.

Ihintz-puntua edo ihintz-tenperatura aireko ur-lurruna kondentsatzen hasteko behar den tenperaturarik altuena da, eta ihintza, lainoa edo hodeiak sor ditzake. Tenperatura behar bezain baxua bada, izotz zuria sor daiteke.

Aire-masa jakin batek ur-lurrun kantitate jakin bat duenean (hezetasun absolutua), esaten da hezetasun erlatiboa, asetasun-puntura, hau da, ihintz-puntura iristeko behar den ur-lurrun proportzioa da eta ehunekotan adierazten da. Hala, airea asetzen denean (% 100eko hezetasun erlatiboa), ihintz-puntura iristen da. Asetze hori hezetasun absolutua tenperatura beran handitu egiten denean gertatzen da edo, bestela, hezetasun absolutu horretan tenperatura jaisten denean.

Ihintza egon dadin, tenperaturak 0 °C-an edo gehiagotan (3 °C edo 5 °C) egon behar du.

Tenperatura, hezetasun erlatiboa eta ihintz-puntua erlazionatzen dituen taula.

Hezetasuna

Hezetasunean eragina duten gainerako faktore guztiak konstante mantentzen badira, hezetasun erlatiboa handitu egiten da, lurzoruaren mailan tenperatura jaitsi ahala. Izan ere, lurrun gutxiago behar da airea asetzeko. Ohiko baldintzetan, ihintz-puntuaren tenperatura ez da izango airearen tenperatura baino handiagoa, hezetasun erlatiboa ez baita normalean %100 baino handiagoa izaten.

Termino teknikoetan, honela definitzen da ihintz-puntua: Presioa aldatzen ez dela hozten ari den aire hezea ur-lurrunez asetzen den tenperatura, presioaren eta hezetasunaren araberakoa dena. Hortik behera, ur-lurruna kondentsatu egiten da, ihintza osatzen duten tanta txikiak eratuz.

Ihintz-puntua baino tenperatura baxuagoetan, kondentsazio-abiadura lurrunketa-abiadura baino handiagoa izango da, eta ur likido gehiago sortuko da. Gainazal solido batean sortzen bada, ihintza esaten zaio ur kondentsatuari eta izozten denean izotza. Airean, ur kondentsatuari laino edo hodeia esaten zaio, hori sortzen den altueraren arabera. Tenperatura ihintz-puntua baino baxuagoa bada eta ihintza edo lainoa sortzen ez bada, lurrun horri gainasea esaten zaio. Hori airean kondentsazio-nukleo gisa jardungo duen partikula nahikorik ez badago gerta daiteke .

Hezetasun erlatibo handia egoteak esan nahi du ihintz-puntua airearen egungo tenperaturara hurbiltzen dela. % 100eko hezetasun erlatiboak adierazten du ihintz-puntua uneko tenperaturaren berdina dela eta airea ahalik eta ur gehienez asetuta dagoela. Hezetasun-edukia konstante mantentzen denean eta tenperatura handitzen denean, hezetasun erlatiboa murriztu egiten bada ere, ihintz-puntua konstante mantentzen da.

Abiazio orokorreko pilotuek ihintz-puntuaren datuak erabiltzen dituzte erregaiaren izozte probabilitatea zein lainoa kalkulatzeko eta hodei kumuliformeen oinarriaren altuera kalkulatzeko ere bai.

Grafiko honetan, aireak itsas mailan presiopean tenperatura-tarte jakin batean masan izan dezakeen ur-lurrunaren ehuneko maximoa, erakusten du. Ingurumen-presio txikiagoa egiteko, kurba bat marraztu behar da egungo kurbaren gainetik. Ingurumen-presio handiagoa egiteko, kurba bat egin behar da egungo kurbaren azpitik.

Presio barometrikoa handitzeak ihintz-puntua ere handitzen du. Horrek esan nahi du, presioa handitzen bada, aire-bolumen unitateko ur-lurrunaren masa murriztu egin behar dela ihintz-puntua mantentzeko. Adibidez, har ditzagun New York hiria (10,1 m garai) eta Denver hiria (1609,3 m garai). Denver New York baino garaiagoa denez, presio barometriko txikiagoa izateko joera izango du. Beraz, bi hirietako ihintz-puntua eta tenperatura berdinak badira, aireko ur-lurrunaren kantitatea handiagoa izango da Denverren.

Ihintz-puntuaren kalkulua

Ihintz-puntuak airearen tenperaturaren arabera hezetasun erlatiboaren hainbat mailatan duen mendekotasunaren grafikoa.

Magnusen formula da ihintz-puntua (Tdp) kalkulatzeko erabili ohi den hurbilketa bat. Horretarako, ordea, airearen tenperatura ("erraboila lehorra"), T (gradu zentigradutan) eta hezetasun erlatiboa (%-tan) ezagutu behar dira:

$${\begin{aligned}\gamma (T,\mathrm {RH} )&=\ln \left({\frac {\mathrm {RH} }{100}}\right)+{\frac {bT}{c+T}};\\[8pt]T_{\mathrm {dp} }&={\frac {c\gamma (T,\mathrm {RH} )}{b-\gamma (T,\mathrm {RH} )}};\end{aligned}}$$

Formulaziorik osatuenak eta hurbilketa horren jatorriak ur asearen lurrun-presioa (milibarretan adierazia eta hektopaskal ere deitua) T, Ps(T)-ra bihurtzen dute. Baita ere egungo lurrun-presioa ( milibarretan ere), RH bidez lortu edo presio barometrikoaren bidez hurbildu daitekeen P_a-a(T), BP_mbar-a eta "erraboil hezea" delakoaren tenperatura ( tenperatura guztiak gradu zentigradutan eman ohi dira):

$${\begin{aligned}P_{\mathrm {s} }(T)&={\frac {100}{\mathrm {RH} }}P_{\mathrm {a} }(T)=ae^{\frac {bT}{c+T}};\\[8pt]P_{\mathrm {a} }(T)&={\frac {\mathrm {RH} }{100}}P_{\mathrm {s} }(T)=ae^{\gamma (T,\mathrm {RH} )}\\&\approx P_{\mathrm {s} }(T_{\mathrm {w} })-BP_{\mathrm {mbar} }0.00066\left(1+0.00115T_{\mathrm {w} }\right)\left(T-T_{\mathrm {w} }\right);\\[8pt]T_{\mathrm {dp} }&={\frac {c\ln {\frac {P_{\mathrm {a} }(T)}{a}}}{b-\ln {\frac {P_{\mathrm {a} }(T)}{a}}}};\end{aligned}}$$

zehaztasun handiagorako, Ps(T) (eta, beraz, (T, RH)) Bögel-en aldaketaren parte bat erabiliz (Arden Buck ekuazioa ere deitzen zaio) hobetu egin daitezke. Ekuazio horrek d konstante bat sartzen du:

$${\begin{aligned}P_{\mathrm {s,m} }(T)&=ae^{\left(b-{\frac {T}{d}}\right)\left({\frac {T}{c+T}}\right)};\\[8pt]\gamma _{\mathrm {m} }(T,\mathrm {RH} )&=\ln \left({\frac {\mathrm {RH} }{100}}e^{\left(b-{\frac {T}{d}}\right)\left({\frac {T}{c+T}}\right)}\right);\\[8pt]T_{dp}&={\frac {c\ln {\frac {P_{\mathrm {a} }(T)}{a}}}{b-\ln {\frac {P_{\mathrm {a} }(T)}{a}}}}={\frac {c\ln \left({\frac {\mathrm {RH} }{100}}{\frac {P_{\mathrm {s,m} }(T)}{a}}\right)}{b-\ln \left({\frac {\mathrm {RH} }{100}}{\frac {P_{\mathrm {s,m} }(T)}{a}}\right)}}={\frac {c\gamma _{m}(T,\mathrm {RH} )}{b-\gamma _{m}(T,\mathrm {RH} )}};\end{aligned}}$$

non

• a = 6.1121 mbar, b = 18.678, c = 257,14 °C, d = 234,5 °C.

Hainbat konstante multzo erabiltzen dira. NOAAk erabiltzen dituen konstanteak David Boltonek 1980an Monthly Weather Review-en egindako lan batetik hartzen dira:

• a = 6,112 mbar, b = 17,67, c = 243,5 °C.

Balio horiek, gehienez ere, % 0,1eko errorea ematen dute T-rentzat −30 °C ≤ T ≤ 35 °C heinean, eta 1% < RH < %100hezetasun erlatiboa. Sonntag1990 konstanteen multzo bat ere badago,

• a = 6,112 mbar, b = 17,62, c = 243,12 °C; −45 °C ≤ T ≤ 60 °C-rentzat (errorea ± 0,35 °C).

Beste ohiko balore multzo bat 1974an Psychrometry and Psychrometric Charts-ean argitaratu zen eta Paroscientific aldizkarian aurkeztu.

• a = 6,105 mbar, b = 17,27, c = 237,7 °C; 0 °C ≤ T ≤ 60 °C-rentzat (errorea ± 0,4 °C).

Journal of Applied Meteorology and Climology aldizkarian ere, Arden Buck-ek zenbait balore multzo aurkezten ditu eta horiek tenperatura-maila desberdinetarako errore maximo desberdinak dituzte. Bi multzo jakinek –40 °C-tik +50 °C-ra bitarteko heina ematen dute bien artean, eta errore maximo hori aurreko multzo guztiek baino txikiagoa da adierazitako heinean:

• a = 6.1121 mbar, b = 17.368, c = 238,88 °C; 0 °C ≤ T ≤ 50 °C-rentzat (errorea: θ0,05).
• a = 6.1121 mbar, b = 17.966, c = 247,15 °C;−40 °C ≤ T ≤ 0 °C-rentzat (errorea ≤ 0,06).

Hurbilketa sinplea

Ihintz-puntuaren, tenperaturaren eta hezetasun erlatiboaren arteko bihurketa ahalbidetzen duen hurbilketa sinple bat ere badago. Hurbilketa horrek ± 1 °C inguruko zehaztasuna du, baldintza batekin: hezetasun erlatiboa % 50 baino handiagoa izatea.

$${\begin{aligned}T_{\mathrm {dp} }&\approx T-{\frac {100-\mathrm {RH} }{5}};\\[5pt]\mathrm {RH} &\approx 100-5(T-T_{\mathrm {dp} });\end{aligned}}$$

Hori honela adieraz daiteke:

Ihintz-puntuko eta erraboila lehorreko tenperaturetan 1 °C-ko diferentzia dagoen bakoitzean, hezetasun erlatiboa % 5 murrizten da. Ihintz-tenperatura erraboila hezeko tenperaturaren berdina denean, RH = % 100 da.

Hurbilketa horren deribazioaren, haren zehaztasunari buruzko eztabaidaren, beste hurbilketa batzuekiko konparazioen eta historiaren zein ihintz-puntuaren aplikazioei buruzko informazio gehiago aurki daiteke Bulletin of the American Meteorological Society-n argitaratutako artikulu batean.

Adibidea

Adibide bat eginez gero:

$Pr=\ {\sqrt[{8}]{\frac {H}{100}}}\cdot (110+T)\ -\ 110$

Ikurra	Izena	Unitatea
$Pr$	Ihintz-puntua
$T$	Tenperatura	°C
$H$	Hezetasun erlatiboa	%

Haatik, erabili ohi den formula hau da:

$Pr=\ {\sqrt[{8}]{\frac {H}{100}}}\cdot (112+0.9\cdot T)+(0.1\cdot T)-112$

Ikurra	Izena	Unitatea
$Pr$	Ihintz-puntua
$T$	Tenperatura	°C
$H$	Hezetasun erlatiboa	%

Azken formula hori asko erabiltzen den arren, ez du beti emaitza zuzena sortzen.

Ihintz-puntuaren tenperatura aire-masaren presioaren araberakoa ere bada, eta hori ez da kontuan hartzen aurreko formuletan.

Ihintz-puntua aire konprimatuan

Airean hainbat gas daude, batez ere oxigenoa, nitrogenoa eta ur-lurruna. Azken hori, beste biak ez bezala, ez da egonkorra. Daltonen presio partzialen legeak haren portaera aztertzen uzten digu: “Gasen nahasketa batean, nahasketaren presio totala hura osatzen duten gasen presio partzialen batura da”.

$P_{\text{total}}=p_{1}+p_{2}+\cdots +p_{n}$

Aireak izan dezakeen lurrun-kantitate maximoa tenperaturaren araberakoa ere bada. Ihintz-puntua esaten zaio ura kondentsatzen hasten den tenperaturari. Uraren kondentsazio hori arazo garrantzitsua da aire konprimatuko instalazioetan.

Ura ez kondentsatzeko, airea lehortzen duten ekipamenduak daude. Ekipamendu horiek ur-lurrunaren maila murrizten dute eta horrela ez diote instalazioari edo prozesuari kalterik eragiten. Ihintz-puntuaren tenperatura erabiltzen da aire konprimatuaren lehortasun-maila neurtzeko.

Kontzeptu garrantzitsuak:

• Ihintz-puntu atmosferikoa: ur-lurruna naturan kondentsatzen hasten den tenperatura (presio atmosferikoan).

• Presiopeko ihintz-puntua: atmosferako presioa baina haundiagoa den tenperatura, ur-lurruna kondentsatzen hasten dena (aire konprimatuko instalazio bati eragiten dion kondentsazio-tenperatura).

Giza erosotasunarekiko duen harremana

Airearen tenperatura altua denean, giza gorputzak transpirazioa lurruntzen du freskatzeko, eta giza gorputzaren hozte hori guztiz lotuta dago transpirazioak lurruntzeko duen abiadurarekin. Transpirazioaren lurruntze-abiadura bi faktoreen araberakoa da: airean dagoen hezetasun-kantitatea, eta aireak atxiki dezakeen hezetasun-kantitatea. Airea hezetasunez (hezea) aseta badago, transpirazioa ez da lurrunduko. Gorputzaren termorregulazioak transpirazioa eragingo du gorputza ohiko tenperaturan mantentzeko, baita izerdiaren ekoizpen-tasak lurruntze-tasa gainditzen duenean ere. Beraz, izerdiaz estal gaitezke egun hezeetan gorputzeko bero gehigarririk sortu gabe ere (adibidez, ariketa fisikoa eginez).

Gorputzaren inguruko airea gorputzaren beroak berotzen duen heinean, aire hori igo egingo da eta beste aire batek ordezkatuko du. Brisa natural edo haizagailu baten bitartez airea gorputzetik urruntzen bada, izerdia azkarrago lurruntzen da, transpirazioa gorputza hozteko eraginkorragoa izateko. Zenbat eta handiagoa izan lurrundu gabeko transpirazioa, orduan eta deserosoagoa izango da.

Erraboila hezeko termometroak ere lurruntze bidezko hoztea erabiltzen du; beraz, aukera aproposa ematen du erosotasun-maila ebaluatzeko.

Halaber, ihintz-puntua oso txikia denean (23,0 °F-tik beherakoa) deserosotasuna sortzen da. Izan ere, aire lehorrak azala handitu eta errazago narrita dezake. Gainera, arnasbideak ere lehortu egingo ditu. AEBko Segurtasun eta Lanerako Osasun Administrazioak barneko airea 20-24,5 gradu zentigradutan (68-76 °F) mantentzea gomendatzen du eta % 20-60ko hezetasun erlatiboan, hau da, 4,0tik 16,5 °C inguruko ihintz-puntu baten baliokidean (jarraian adierazten den arau sinplearen kalkuluaren arabera).

10 °C (50 °F) baina baxuagoak diren ihintz-puntuak giro-tenperatura baxuagoekin lotzen dira eta gorputzak hotz gutxiago behar izatea eragiten dute. Gertatu daiteke ihintz-puntu baxu bat egotea tenperatura altua batean, aitzitik, hori soilik hezetasun erlatiboa oso txikia denean gertatzen da eta horrek eraginkorki hoztea ahalbidetzen du.

Klima tropikal eta subtropikaletan bizi diren pertsonak ihintz-puntu altuagoetan bizi dira. Adibidez, Singapur edo Miamiko egoiliar batek deserosotasun-atari handiagoa izan lezake Londres edo Chicago bezalako klima epeleko egoiliar batek baino. Klima epeletara ohituta dauden pertsonak deseroso sentitzen dira ihintz-puntua 15 °C-tik gorakoa denean. Beste batzuek, berriz, 18 °C-rainoko ihintz-puntuak eroso aurki ditzakete. Eremu epeletako biztanle gehienek uste dute 21 °C-tik gorako ihintz-puntuak zapaltzaileak eta tropikalak direla baina baliteke eremu bero eta hezeetako biztanleek hori ez aurkitzea deserosotzat. Erosotasun termikoa, ingurumen-faktore fisikoen ez ezik, faktore psikologikoen mende ere badago.

Kanpo estekak

• Ihintz-puntuaren kalkulua.
• Ihintz-puntuaren lineako kalkulua.
• Ihintz-puntua aire konprimatuan.

• Datuak: Q178828