Kosteus

Kosteus ilmaisee veden tai vesihöyryn määrää toisessa aineessa. Kosteus voidaan ilmaista useilla eri tavoilla absoluuttisena tai suhteellisena kosteutena. Ilmankosteus on merkittävin kosteussuure, mutta myös monilla muilla kosteuksilla, kuten rakennusmateriaalien ja polttoaineiden kosteudella on merkitystä.

Kosteussuureita lämpötilan funktiona. Pystyakselina absoluuttinen kosteus g/kg. Punaisella viivalla kyllästyskosteus, vihreällä tila jossa suhteellinen kosteus on 50%.

Hiuskosteusmittari: laitteen oikeassa laidassa olevat hiukset venyvät ja kutistuvat kosteuden mukaan ja vääntävät kynää ohjaavaa vipua eri asentoihin sen mukaan. Samassa laitteessa mukana myös lämpömittari.

Absoluuttinen kosteus

Absoluuttinen kosteus ilmoittaa veden tai vesihöyryn määrän tietyssä tilavuudessa tai massayksikössä toista ainetta. Se kuvaa nimensä mukaisesti ilman absoluuttista vesisisältöä. Nimellisesti absoluuttisella kosteudella tarkoitetaan vesihöyryn massan suhdetta tämän vesihöyrymäärän sisältämän ilman tilavuuteen. Käytännössä absoluuttinen kosteus on käsitteenä moninainen ja aina tulisi tarkistaa mitä sillä on tarkoitettu. Tilavuutena tai massana voi olla joko kuivan tai kostean aineen tilavuus tai massa. Yksiköinä voi siis olla esimerkiksi kg/m³, g/m³, kg/kg tai g/kg.

Absoluuttinen kosteus AH voidaan esittää esimerkiksi seuraavilla tavoilla:

$AH={\frac {m_{\mathrm {t} }-m_{\mathrm {k} }}{V_{\mathrm {k} }}}={\frac {m_{\mathrm {v} }}{V_{\mathrm {k} }}},$

missä

• m_t on kostean aineen massa
• m_k on kuivan aineen massa
• V_k on kuivan aineen tilavuus
• m_v on aineen sisältämän vesihöyryn massa.

Sekoitussuhde

Sekoitussuhde on aineen sisältämän veden tai vesihöyryn massan suhde kuivan aineen massaan. Kyllästyssekoitussuhteella tarkoitetaan ilman suurinta sekoitussuhteen arvoa ilman vesihöyryn tiivistymisen alkamista. Yksikkönä käytetään useimmiten joko kg/kg tai g/kg. Joidenkin aineiden, kuten puun tilavuus muuttuu kosteuden funktiona, joten niiden absoluuttinen vesisisältö kannattaa ilmaista esimerkiksi veden massan suhteena kuivan aineen massaan. Sekoitussuhde MRi lasketaan seuraavasti:

$MRi={\frac {m_{\mathrm {t} }-m_{\mathrm {k} }}{m_{\mathrm {k} }}}={m_{v} \over m_{k}}$

Ominaiskosteus

Ominaiskosteus kertoo aineen sisältämän veden tai vesihöyryn massan suhteen aineen kokonaismassaan. Aineen kokonaismassassa on siis myös aineen sisältämän veden massa mukana. Kyllästyskosteudella tarkoitetaan ilman suurinta ominaiskosteuden arvoa ilman vesihöyryn tiivistymisen alkamista. Yksikkönä käytetään joko kg/kg tai g/kg.

$SH={m_{v} \over m_{t}}={m_{v} \over m_{v}+m_{k}}$

Ominaiskosteus ja sekoitussuhde riippuvat toisistaan seuraavilla tavoilla:

$SH={MRi \over 1+MRi}$

$MRi={SH \over 1-SH}$

Suhteellinen kosteus

Suhteellinen kosteus on todellisen vesihöyrynpaineen ja kyllästyshöyrynpaineen välinen suhde tietyssä lämpötilassa ts. ilmassa olevan vesihöyryn määrä suhteessa suurimpaan mahdolliseen. Suhteellinen kosteus ilmoitetaan prosentteina (%)

Suhteellinen kosteus RH voidaan laskea:

$RH={p_{(H_{2}O)} \over p_{(H_{2}O)}^{*}}\times 100\%$

missä

• ${p_{(H_{2}O)}}$ on veden osapaine kaasuseoksessa
• ${p_{(H_{2}O)}^{*}}$ on vesihöyryllä kylläisen ilman veden osapaine kaasuseoksessa kyseisessä lämpötilassa eli kyllästysosapaine.

Lähteet

Meteorologinen data ja muuttujat

• Auringon säteily
• CAPE
• helteen tukaluus
• CIN
• epävakaisuus
• kastepiste
• konvektio
• kosteus
• lämpötila
• lifted-indeksi
• näkyvyys
• pakkasen purevuus
• pilvi
• salama
• sade
• tuuli
• vesihöyry

Aiheesta muualla

• Vaisala Humidity Calculator
• Kosteuden mittaamisen eKirja (Vaisala)