مفهوم درجة التكثف
تُعتبر درجة التكثف هي الحرارة التي يُشبَع عندها الهواء ببخار الماء، فعندما يصل الهواء إلى هذه الدرجة على ضغط معين، يبدأ بخار الماء بالتكثف، الأمر الذي يعني تحوله من حالة غازية إلى حالة سائلة، ويتجلى ذلك على الأسطح الصلبة المحيطة. وحدة قياس درجة التكثف هي الدرجة المئوية، ويشار إلى درجة التكثف أحيانًا بنقطة الندى.
تعكس درجة التكثف الحرارة التي يجب أن ينخفض إليها الهواء لكي يتكثف بخار الماء الموجود فيه ويتحوّل إلى قطرات ندى. تعتمد هذه الدرجة على ضغط الهواء المحيط، حيث يستطيع الهواء عند درجات حرارة وضغوط معينة أن يحتفظ بكمية محددة من بخار الماء، ويطلق على هذه الكمية ضغط بخار الماء. يحدث التكثف عندما يتجاوز هذا الحد.
عادةً ما تُعتبر درجة التكثف مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالرطوبة النسبية، حيث تُعرف الرطوبة النسبية بأنها نسبة ضغط بخار الماء في كمية من الهواء إلى ضغط تشبع بخار الماء في نفس الكمية عند درجة حرارة معينة. تبلغ الرطوبة النسبية 100% عندما تتساوى درجة التكثف مع درجة حرارة الهواء.
عند المقارنة بين درجة التكثف والرطوبة النسبية، تُعتبر درجة التكثف أداة أكثر دقة في قياس محتوى الرطوبة أو بخار الماء في الهواء، لأنها تمثل مقياسًا مطلقًا على عكس الرطوبة النسبية.
أهمية درجة التكثف
فيما يتعلق بالطقس، تُعَدّ درجة التكثف من العوامل الرئيسية التي تؤثر على الشعور بالراحة لدى الأفراد. إذ يشعر معظم الناس بالراحة عندما تكون درجة التكثف حوالي 16 درجة مئوية، بينما إذا ارتفعت درجة الندى إلى 21 درجة مئوية، سيشعر الكثيرون بالحرارة، لأن كميات بخار الماء في الهواء تُعيق تبخر العرق من الجسم وبالتالي تمنع عملية التبريد.
من الجوانب المطمئنة هو أن درجة التكثف لا يمكن أن تتجاوز درجة حرارة الهواء. عندما تتساوى الدرجتان، يصل الهواء إلى رطوبة نسبية تعادل 100%، مما يجعل هذا الوضع غير مريح للإنسان.
ومع ذلك، يُعتبر وصول الهواء إلى رطوبة نسبية تصل إلى 100% ضروريًا لهطول المطر، حيث عندما يعجز الهواء عن استيعاب كميات إضافية من بخار الماء، والذي يتحول إلى غيوم في الطبقات العليا، فإنه يخرجها على شكل قطرات مطر. في حين أن الهواء القريب من سطح الأرض يتخلص من بخار الماء على شكل قطرات ندى تتشكل على الأجسام الصلبة الباردة.
طرق قياس درجة التكثف
يمكن قياس درجة التكثف بشكل مباشر باستخدام أجهزة قياس الرطوبة، ولكن في حال عدم توفرها، يمكن تحديدها باستخدام المخطط السيكرو متري، الذي يوضح العلاقة بين الخصائص المختلفة للهواء عبر رسم بياني. يتم ذلك من خلال قياس خاصيتين من خصائص الهواء مثل درجة الحرارة الجافة ودرجة الحرارة الرطبة، ثم يُحدد القيم المقاسة على المخطط السيكرومتري لتحديد قيمة درجة التكثف بناءً على ذلك.