Nem

CHELSA-BIOCLIM+ veri setinden 1981-2010 yılları arasında ortalaması alınan yüzeydeki bağıl nemin küresel dağılımı ⓘ

Nem, havada bulunan su buharı konsantrasyonudur. Suyun gaz hali olan su buharı genellikle insan gözüyle görülemez. Nem, yağış, çiy veya sisin mevcut olma olasılığını gösterir. ⓘ

Nem, ilgili sistemin sıcaklığına ve basıncına bağlıdır. Aynı miktarda su buharı, soğuk havada sıcak havaya göre daha yüksek bağıl nemle sonuçlanır. İlgili bir parametre de çiğlenme noktasıdır. Doygunluğa ulaşmak için gereken su buharı miktarı, sıcaklık arttıkça artar. Bir hava parselinin sıcaklığı azaldıkça, su kütlesi eklemeden veya kaybetmeden sonunda doyma noktasına ulaşacaktır. Bir hava parselinde bulunan su buharı miktarı önemli ölçüde değişebilir. Örneğin, doygunluğa yakın bir hava parseli 30 °C'de (86 °F) metreküp hava başına 28 g su içerebilir, ancak 8 °C'de (46 °F) metreküp hava başına yalnızca 8 g su içerebilir. ⓘ

Üç temel nem ölçümü yaygın olarak kullanılmaktadır: mutlak, bağıl ve spesifik. Mutlak nem, nemli hava hacmi başına düşen su buharı kütlesi (metreküp başına gram olarak) veya kuru hava kütlesi başına düşen su buharı kütlesi (genellikle kilogram başına gram olarak) olarak ifade edilir. Genellikle yüzde olarak ifade edilen bağıl nem, aynı sıcaklıkta verilen maksimum neme göre mevcut mutlak nem durumunu gösterir. Spesifik nem, su buharı kütlesinin toplam nemli hava parsel kütlesine oranıdır. ⓘ

Nem, yüzey yaşamı için önemli bir rol oynar. İç vücut sıcaklığını düzenlemek için terlemeye (terleme) bağımlı olan hayvan yaşamı için yüksek nem, deri yüzeylerinden nemin buharlaşma oranını azaltarak ısı değişim verimliliğini düşürür. Bu etki, humidex olarak da bilinen ısı indeksi tablosu kullanılarak hesaplanabilir. ⓘ

Havanın su buharı "tutması" veya su buharı tarafından "doyurulması" kavramından genellikle bağıl nem kavramıyla bağlantılı olarak bahsedilir. Ancak bu yanıltıcıdır - belirli bir sıcaklıkta belirli bir alana giren (veya girebilen) su buharı miktarı, mevcut hava (nitrojen, oksijen, vb.) miktarından neredeyse bağımsızdır. Aslında, bir vakum, su buharını tutmak için hava ile dolu aynı hacimle yaklaşık olarak aynı denge kapasitesine sahiptir; her ikisi de verilen sıcaklıktaki suyun denge buhar basıncı ile verilir. Aşağıda "Güçlendirme faktörü" başlığı altında açıklanan çok küçük bir fark vardır ve büyük bir doğruluk gerekmedikçe birçok hesaplamada ihmal edilebilir. ⓘ

Yapay olarak yapılmış bir Yağmur ormanı köşesi ⓘ

Tanımlar

Atacama Çölü'ndeki Cerro Paranal'da bulunan Paranal Gözlemevi, Dünya üzerindeki en kurak yerlerden biridir. ⓘ

Mutlak nem oranı

Mutlak nem, belirli bir hacim veya hava kütlesinde bulunan toplam su buharı kütlesidir. Sıcaklık dikkate alınmaz. Atmosferdeki mutlak nem, hava 30 °C'de (86 °F) doygun olduğunda sıfıra yakın ile metreküp başına yaklaşık 30 g (1,1 oz) arasında değişir. ⓘ

Mutlak nem, havadaki su buharının kütlesidir. $(m_{H_{2}O})$, hava ve su buharı karışımının hacmine bölünür $(V_{net})$olarak ifade edilebilir:

$AH={\frac {m_{H_{2}O}}{V_{net}}}.$ ⓘ

Hacim sabit değilse, hava sıcaklığı veya basıncı değiştikçe mutlak nem de değişir. Bu da onu, örneğin sıcaklığın önemli ölçüde değişebildiği kurutma gibi kimya mühendisliği hesaplamaları için uygunsuz hale getirir. Sonuç olarak, kimya mühendisliğinde mutlak nem, ısı ve kütle dengesi hesaplamaları için daha uygun olan nem oranı veya kütle karışım oranı olarak da bilinen kuru havanın birim kütlesi başına su buharı kütlesini ifade edebilir (aşağıdaki "özgül neme" bakın). Yukarıdaki denklemde olduğu gibi birim hacim başına düşen su kütlesi de hacimsel nem olarak tanımlanır. Potansiyel karışıklık nedeniyle İngiliz Standardı BS 1339 "mutlak nem" teriminden kaçınılmasını önermektedir. Birimler her zaman dikkatle kontrol edilmelidir. Birçok nem çizelgesi g/kg veya kg/kg cinsinden verilir, ancak herhangi bir kütle birimi kullanılabilir. ⓘ

Gaz-buhar karışımlarının fiziksel ve termodinamik özelliklerinin incelenmesi ile ilgili alan psikrometri olarak adlandırılır. ⓘ

Bağıl nem

Bağıl nem $(RH$ veya $\phi )$ bir hava-su karışımının kısmi su buharı basıncının oranı olarak tanımlanır $(p_{H_{2}O})$ Karışımdaki suyun denge buhar basıncına $(p_{H_{2}O}^{*})$ Belirli bir sıcaklıkta saf sudan oluşan düz bir yüzey üzerinde:

$\phi ={p_{H_{2}O} \over p_{H_{2}O}^{*}}$ ⓘ

Başka bir deyişle, bağıl nem, havada ne kadar su buharı olduğunun ve havanın belirli bir sıcaklıkta potansiyel olarak ne kadar su buharı içerebileceğinin oranıdır. Havanın sıcaklığına göre değişir: daha soğuk hava daha az buhar tutabilir. Dolayısıyla havanın sıcaklığını değiştirmek, mutlak nem sabit kalsa bile bağıl nemi değiştirebilir. ⓘ

Havayı soğutmak bağıl nemi artırır ve su buharının yoğunlaşmasına neden olabilir (bağıl nem %100'ün üzerine çıkarsa, doyma noktası). Aynı şekilde, havayı ısıtmak da bağıl nemi azaltır. Sis içeren bir miktar havanın ısıtılması, su damlacıkları arasındaki hava su buharını daha fazla tutabildiği için sisin buharlaşmasına neden olabilir. ⓘ

Bağıl nem sadece gözle görülemeyen su buharını dikkate alır. Buğular, bulutlar, sisler ve su aerosolleri havanın bağıl neminin ölçülmesinde dikkate alınmaz, ancak bunların varlığı bir hava kütlesinin çiğlenme noktasına yakın olabileceğinin bir göstergesidir. ⓘ

Bağıl nem normalde yüzde olarak ifade edilir; daha yüksek bir yüzde, hava-su karışımının daha nemli olduğu anlamına gelir. 100 bağıl nemde hava doymuştur ve çiğlenme noktasındadır. Damlacıkların veya kristallerin üzerinde çekirdeklenebileceği yabancı bir cisim olmadığında, bağıl nem %100'ü aşabilir ve bu durumda havanın aşırı doymuş olduğu söylenir. Bazı parçacıkların veya bir yüzeyin %100 bağıl nemin üzerindeki bir hava kütlesine eklenmesi, bu çekirdekler üzerinde yoğuşma veya buz oluşmasına izin verecek, böylece buharın bir kısmını uzaklaştıracak ve nemi düşürecektir. ⓘ

Bağıl nem, yağış, çiy veya sis olasılığının bir göstergesi olduğu için hava tahminlerinde ve raporlarında kullanılan önemli bir ölçüttür. Sıcak yaz havalarında, bağıl nemdeki artış, terin ciltten buharlaşmasını engelleyerek insanlar (ve diğer hayvanlar) için görünür sıcaklığı artırır. Örneğin, Isı İndeksine göre, 80,0 °F (26,7 °C) hava sıcaklığında %75 bağıl nem, 83,6 °F ±1,3 °F (28,7 °C ±0,7 °C) gibi hissedilecektir. ⓘ

Mutlak, bağıl nem ve sıcaklık arasındaki ilişki

Dünya atmosferinde deniz seviyesinde:

g/m³ cinsinden mutlak nem (oz/cu. yd) ⓘ

Sıcaklık	Bağıl nem
	0%	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%	80%	90%	100%
50 °C (122 °F)	0 (0)	8.3 (0.22)	16.6 (0.45)	24.9 (0.67)	33.2 (0.90)	41.5 (1.12)	49.8 (1.34)	58.1 (1.57)	66.4 (1.79)	74.7 (2.01)	83.0 (2.24)
45 °C (113 °F)	0 (0)	6.5 (0.18)	13.1 (0.35)	19.6 (0.53)	26.2 (0.71)	32.7 (0.88)	39.3 (1.06)	45.8 (1.24)	52.4 (1.41)	58.9 (1.59)	65.4 (1.76)
40 °C (104 °F)	0 (0)	5.1 (0.14)	10.2 (0.28)	15.3 (0.41)	20.5 (0.55)	25.6 (0.69)	30.7 (0.83)	35.8 (0.97)	40.9 (1.10)	46.0 (1.24)	51.1 (1.38)
35 °C (95 °F)	0 (0)	4.0 (0.11)	7.9 (0.21)	11.9 (0.32)	15.8 (0.43)	19.8 (0.53)	23.8 (0.64)	27.7 (0.75)	31.7 (0.85)	35.6 (0.96)	39.6 (1.07)
30 °C (86 °F)	0 (0)	3.0 (0.081)	6.1 (0.16)	9.1 (0.25)	12.1 (0.33)	15.2 (0.41)	18.2 (0.49)	21.3 (0.57)	24.3 (0.66)	27.3 (0.74)	30.4 (0.82)
25 °C (77 °F)	0 (0)	2.3 (0.062)	4.6 (0.12)	6.9 (0.19)	9.2 (0.25)	11.5 (0.31)	13.8 (0.37)	16.1 (0.43)	18.4 (0.50)	20.7 (0.56)	23.0 (0.62)
20 °C (68 °F)	0 (0)	1.7 (0.046)	3.5 (0.094)	5.2 (0.14)	6.9 (0.19)	8.7 (0.23)	10.4 (0.28)	12.1 (0.33)	13.8 (0.37)	15.6 (0.42)	17.3 (0.47)
15 °C (59 °F)	0 (0)	1.3 (0.035)	2.6 (0.070)	3.9 (0.11)	5.1 (0.14)	6.4 (0.17)	7.7 (0.21)	9.0 (0.24)	10.3 (0.28)	11.5 (0.31)	12.8 (0.35)
10 °C (50 °F)	0 (0)	0.9 (0.024)	1.9 (0.051)	2.8 (0.076)	3.8 (0.10)	4.7 (0.13)	5.6 (0.15)	6.6 (0.18)	7.5 (0.20)	8.5 (0.23)	9.4 (0.25)
5 °C (41 °F)	0 (0)	0.7 (0.019)	1.4 (0.038)	2.0 (0.054)	2.7 (0.073)	3.4 (0.092)	4.1 (0.11)	4.8 (0.13)	5.4 (0.15)	6.1 (0.16)	6.8 (0.18)
0 °C (32 °F)	0 (0)	0.5 (0.013)	1.0 (0.027)	1.5 (0.040)	1.9 (0.051)	2.4 (0.065)	2.9 (0.078)	3.4 (0.092)	3.9 (0.11)	4.4 (0.12)	4.8 (0.13)
-5 °C (23 °F)	0 (0)	0.3 (0.0081)	0.7 (0.019)	1.0 (0.027)	1.4 (0.038)	1.7 (0.046)	2.1 (0.057)	2.4 (0.065)	2.7 (0.073)	3.1 (0.084)	3.4 (0.092)
-10 °C (14 °F)	0 (0)	0.2 (0.0054)	0.5 (0.013)	0.7 (0.019)	0.9 (0.024)	1.2 (0.032)	1.4 (0.038)	1.6 (0.043)	1.9 (0.051)	2.1 (0.057)	2.3 (0.062)
-15 °C (5 °F)	0 (0)	0.2 (0.0054)	0.3 (0.0081)	0.5 (0.013)	0.6 (0.016)	0.8 (0.022)	1.0 (0.027)	1.1 (0.030)	1.3 (0.035)	1.5 (0.040)	1.6 (0.043)
-20 °C (-4 °F)	0 (0)	0.1 (0.0027)	0.2 (0.0054)	0.3 (0.0081)	0.4 (0.011)	0.4 (0.011)	0.5 (0.013)	0.6 (0.016)	0.7 (0.019)	0.8 (0.022)	0.9 (0.024)
-25 °C (-13 °F)	0 (0)	0.1 (0.0027)	0.1 (0.0027)	0.2 (0.0054)	0.2 (0.0054)	0.3 (0.0081)	0.3 (0.0081)	0.4 (0.011)	0.4 (0.011)	0.5 (0.013)	0.6 (0.016)

Spesifik nem

Özgül nem (veya nem içeriği), su buharı kütlesinin hava parselinin toplam kütlesine oranıdır. Özgül nem yaklaşık olarak, bir hava parselindeki su buharı kütlesinin aynı parsel için kuru hava kütlesine oranı olarak tanımlanan karışım oranına eşittir. Sıcaklık azaldıkça, doygunluğa ulaşmak için gereken su buharı miktarı da azalır. Bir hava parselinin sıcaklığı düştükçe, sonunda su kütlesi eklemeden veya kaybetmeden doygunluk noktasına ulaşacaktır. ⓘ

İlgili kavramlar

Bağıl nem terimi havadaki su buharı sistemleri için ayrılmıştır. Bağıl doygunluk terimi, hava dışında yoğuşmayan bir fazda su dışında yoğuşabilen bir fazdan oluşan sistemler için benzer özelliği tanımlamak için kullanılır. ⓘ

Ölçüm

Nem ve sıcaklık kaydı için bir higrotermograf ⓘ

Ev kullanımı için higrometre, ıslak/kuru psikrometre tipi ⓘ

Sıcaklık ve bağıl nemi gösteren termo higrometre ⓘ

Havanın nemini ölçmek için kullanılan bir cihaza psikrometre veya higrometre denir. Humidistat, nem tetiklemeli bir anahtardır ve genellikle bir nem gidericiyi kontrol etmek için kullanılır. ⓘ

Bir hava ve su buharı karışımının nemi, karışımın hem kuru termometre sıcaklığı (T) hem de yaş termometre sıcaklığı (T_w) biliniyorsa psikrometrik grafikler kullanılarak belirlenir. Bu miktarlar bir askı psikrometresi kullanılarak kolayca tahmin edilebilir. ⓘ

Sıcaklığın bir fonksiyonu olarak su buharının denge buhar basıncını tahmin etmek için kullanılabilecek birkaç ampirik formül vardır. Antoine denklemi bunlardan en az karmaşık olanıdır ve sadece üç parametreye (A, B ve C) sahiptir. Goff-Gratch denklemi ve Magnus-Tetens yaklaşımı gibi diğer formüller daha karmaşıktır ancak daha iyi doğruluk sağlar. ⓘ

Arden Buck denklemi bu konuyla ilgili literatürde yaygın olarak karşılaşılan bir denklemdir:

$e_{w}^{*}=\left(1.0007+3.46\times 10^{-6}P\right)\times 6.1121\,e^{17.502T/(240.97+T)},$ ⓘ

burada $T$ santigrat derece (°C) cinsinden ifade edilen kuru termometre sıcaklığıdır, $P$ milibar cinsinden ifade edilen mutlak basınçtır ve $e_{w}^{*}$ milibar cinsinden ifade edilen denge buhar basıncıdır. Buck, suyun denge buhar basıncını tahmin etmek için genelleştirilmiş formülün bu özel şekli kullanıldığında -20 ve +50 °C (-4 ve 122 °F) arasında maksimum bağıl hatanın %0,20'den az olduğunu bildirmiştir. ⓘ

Nemi ölçmek ve düzenlemek için kullanılan çeşitli cihazlar vardır. En doğru ölçüm için kalibrasyon standartları arasında gravimetrik higrometre, soğutulmuş ayna higrometresi ve elektrolitik higrometre bulunur. Gravimetrik yöntem en doğru yöntem olmakla birlikte çok zahmetlidir. Hızlı ve çok doğru ölçüm için soğutulmuş ayna yöntemi etkilidir. Proses on-line ölçümleri için günümüzde en yaygın olarak kullanılan sensörler, bağıl nemi ölçmek için kapasitans ölçümlerine dayanır ve sıklıkla mutlak nemi de görüntülemek için dahili dönüşümlere sahiptir. Bunlar ucuz, basit, genellikle doğru ve nispeten sağlamdır. Tüm nem sensörleri, kurutuculardan çıkan egzoz akımları gibi toz yüklü gazların ölçümünde sorunlarla karşılaşır. ⓘ

Nem, uzaktan yerleştirilen uydular kullanılarak küresel ölçekte de ölçülmektedir. Bu uydular troposferdeki su konsantrasyonunu 4 ila 12 km (2,5 ila 7,5 mil) arasındaki yüksekliklerde tespit edebilmektedir. Su buharını ölçebilen uydular kızılötesi radyasyona duyarlı sensörlere sahiptir. Su buharı özellikle bu spektral banttaki radyasyonu emer ve yeniden yayar. Uydu su buharı görüntüleri iklim koşullarının izlenmesinde (fırtına oluşumu gibi) ve hava tahminlerinin geliştirilmesinde önemli bir rol oynar. ⓘ

Hava yoğunluğu ve hacmi

Nem, suyun buharlaşmasına ve yoğunlaşmasına bağlıdır, bu da esas olarak sıcaklığa bağlıdır. Bu nedenle, suya doymuş bir gaza daha fazla basınç uygulandığında, tüm bileşenler başlangıçta ideal gaz yasasına göre yaklaşık olarak hacim olarak azalacaktır. Bununla birlikte, suyun bir kısmı daha önce olduğu gibi neredeyse aynı neme dönene kadar yoğunlaşacak ve sonuçta ortaya çıkan toplam hacim ideal gaz yasasının öngördüğünden farklı olacaktır. Tersine, sıcaklığın düşmesi de bir miktar suyun yoğunlaşmasına neden olacak ve yine nihai hacmin ideal gaz yasası tarafından öngörülenden sapmasına yol açacaktır. Bu nedenle, gaz hacmi alternatif olarak nem içeriği hariç kuru hacim olarak ifade edilebilir. Bu kısım ideal gaz yasasını daha doğru bir şekilde takip eder. Aksine doymuş hacim, bir gaz karışımına doygunluğa (veya %100 bağıl neme) kadar nem eklenmesi halinde sahip olacağı hacimdir. ⓘ

Nemli hava kuru havadan daha az yoğundur çünkü bir su molekülü (M ≈ 18 u) bir nitrojen molekülünden (M ≈ 28) veya bir oksijen molekülünden (M ≈ 32) daha az kütlelidir. Kuru havadaki moleküllerin yaklaşık %78'i azottur (N₂). Kuru havadaki moleküllerin diğer %21'i oksijendir (O₂). Kuru havanın son %1'i ise diğer gazların bir karışımıdır. ⓘ

Herhangi bir gaz için, belirli bir sıcaklık ve basınçta, belirli bir hacimde bulunan molekül sayısı sabittir - ideal gaz yasasına bakın. Dolayısıyla, kuru hava hacmine su molekülleri (buhar) eklendiğinde, sıcaklık ve basınç sabit kalırsa, hacimdeki hava moleküllerinin sayısı aynı sayıda azalmalıdır. (Bir gaza su moleküllerinin ya da başka herhangi bir molekülün eklenmesi, eşit sayıda başka molekül çıkarılmadan, mutlaka sıcaklık, basınç ya da toplam hacimde bir değişiklik gerektirecektir; yani bu üç parametreden en az birinde bir değişiklik olacaktır. Sıcaklık ve basınç sabit kalırsa, hacim artar ve yer değiştiren kuru hava molekülleri başlangıçta ek hacme doğru hareket eder, ardından karışım difüzyon yoluyla sonunda homojen hale gelir). Dolayısıyla gazın birim hacim başına kütlesi, yani yoğunluğu azalır. Isaac Newton bu olguyu keşfetmiş ve Opticks adlı kitabında bu konu hakkında yazmıştır. ⓘ

Basınç bağımlılığı

Bir hava-su sisteminin bağıl nemi sadece sıcaklığa değil aynı zamanda ilgili sistemin mutlak basıncına da bağlıdır. Bu bağımlılık aşağıda gösterilen hava-su sistemi göz önünde bulundurularak gösterilmiştir. Sistem kapalıdır (yani, sisteme hiçbir madde girmez veya sistemden çıkmaz). ⓘ

A durumundaki sistem izobarik olarak ısıtılırsa (sistem basıncında değişiklik olmadan ısıtma), sistemin bağıl nemi azalır çünkü suyun denge buhar basıncı artan sıcaklıkla birlikte artar. Bu durum Durum B'de gösterilmiştir. ⓘ

A Durumundaki sistem izotermal olarak sıkıştırılırsa (sistem sıcaklığında değişiklik olmadan sıkıştırılırsa), sistemin bağıl nemi artar çünkü sistemdeki suyun kısmi basıncı hacim azalmasıyla artar. Bu durum Durum C'de gösterilmektedir. 202,64 kPa'nın üzerinde bağıl nem %100'ü aşar ve su yoğunlaşmaya başlayabilir. ⓘ

Hacim değiştirilmeden sadece daha fazla kuru hava eklenerek Durum A'nın basıncı değiştirilirse, bağıl nem değişmeyecektir. ⓘ

Bu nedenle, bağıl nemdeki bir değişiklik sistem sıcaklığındaki bir değişiklikle, sistemin hacmindeki bir değişiklikle veya bu sistem özelliklerinin her ikisindeki bir değişiklikle açıklanabilir. ⓘ

Güçlendirme faktörü

Güçlendirme faktörü $(f_{w})$ nemli havadaki suyun doymuş buhar basıncının oranı olarak tanımlanır $(e'_{w})$ saf suyun doymuş buhar basıncına eşittir:

$f_{W}={\frac {e'_{w}}{e_{w}^{*}}}.$ ⓘ

Artış faktörü ideal gaz sistemleri için birliğe eşittir. Ancak gerçek sistemlerde gaz molekülleri arasındaki etkileşim etkileri, saf su buharının denge buhar basıncına göre havadaki suyun denge buhar basıncında küçük bir artışa neden olur. Bu nedenle, geliştirme faktörü gerçek sistemler için normalde birlikten biraz daha büyüktür. ⓘ

Güçlendirme faktörü, psikrometrik sistemlerin özelliklerini tahmin etmek için Wexler, Goff ve Gratch tarafından geliştirilenler gibi ampirik ilişkiler kullanıldığında, su buharının denge buhar basıncını düzeltmek için yaygın olarak kullanılır. ⓘ

Buck, deniz seviyesinde, doymuş nemli havadaki suyun buhar basıncının, saf suyun denge buhar basıncı üzerinde yaklaşık %0,5'lik bir artışa denk geldiğini bildirmiştir. ⓘ

Etkileri

Higrostat %50 bağıl neme ayarlı ⓘ

Puroların nemini kontrol etmek için kullanılan nemlendirici ⓘ

İklim kontrolü, insan konforunu, sağlığını ve güvenliğini sağlamak ve makinelerin, hassas malzemelerin (örneğin tarihi) ve teknik süreçlerin çevresel gereksinimlerini karşılamak amacıyla binalarda, araçlarda ve diğer kapalı alanlarda sıcaklık ve bağıl nemin kontrolünü ifade eder. ⓘ

İklim

Avustralya'da yıl boyunca sabah 9'da ortalama nem

  80–90%

  30–40% ⓘ

Nemin kendisi bir iklim değişkeni olmakla birlikte, diğer iklim değişkenlerini de etkiler. Çevresel nem rüzgarlardan ve yağışlardan etkilenir. ⓘ

Dünya üzerindeki en nemli şehirler genellikle ekvatora yakın, kıyı bölgelerinin yakınında yer alır. Asya ve Okyanusya'nın bazı bölgelerindeki şehirler en nemli şehirler arasındadır. Bangkok, Ho Chi Minh City, Kuala Lumpur, Hong Kong, Manila, Jakarta, Naha, Singapur, Kaohsiung ve Taipei, su kütlelerine ve ekvatora yakınlıkları ve genellikle kapalı havaları nedeniyle yıl boyunca çok yüksek neme sahiptir. Hindistan'da Kalküta, Chennai ve Cochin ve Pakistan'da Lahor gibi bazı yerler yağmurlu mevsimlerde ılık bir sauna hissi veren sıcaklıkla birlikte aşırı neme maruz kalmaktadır. Pakistan'da İndus Nehri üzerinde bulunan Sukkur şehri, Muson mevsiminde sıklıkla 30 °C'yi (86 °F) aşan ülkedeki en yüksek ve en rahatsız edici çiğlenme noktalarından bazılarına sahiptir. ⓘ

Yüksek sıcaklıklar yüksek çiğlenme noktası ile birleşerek 65 °C'yi (149 °F) aşan ısı indeksi oluşturur. Darwin, Aralık ayından Nisan ayına kadar aşırı nemli bir yağışlı mevsim yaşamaktadır. Houston, Miami, San Diego, Osaka, Şangay, Shenzhen ve Tokyo da yaz aylarında aşırı nemli bir döneme sahiptir. Güneybatı ve Kuzeydoğu Muson mevsimlerinde (sırasıyla Mayıs sonundan Eylül'e ve Kasım'dan Mart'a kadar) şiddetli yağmurlar ve yağış sonrası nispeten yüksek nem bekleyin. Muson mevsimlerinin dışında nem oranı yüksektir (Ekvator'dan daha uzak ülkelere kıyasla), ancak tamamen güneşli günler çoktur. Kuzey Tazmanya, Avustralya gibi daha serin yerlerde, Avustralya anakarası ile Tazmanya arasındaki okyanus nedeniyle tüm yıl boyunca yüksek nem yaşanır. Yaz aylarında sıcak ve kuru hava bu okyanus tarafından emilir ve sıcaklık nadiren 35 °C'nin (95 °F) üzerine çıkar. ⓘ

Küresel iklim

Nem, enerji bütçesini ve dolayısıyla sıcaklıkları iki önemli şekilde etkiler. İlk olarak, atmosferdeki su buharı "gizli" enerji içerir. Terleme veya buharlaşma sırasında, bu gizli ısı yüzey sıvısından uzaklaştırılarak dünya yüzeyini soğutur. Bu, yüzeydeki en büyük radyatif olmayan soğutma etkisidir. Yüzeydeki ortalama net radyatif ısınmanın yaklaşık %70'ini telafi eder. ⓘ

İkincisi, su buharı tüm sera gazları arasında en bol olanıdır. Su buharı, içinden yeşil ışığın geçmesine izin veren ancak kırmızı ışığı emen yeşil bir mercek gibi, bir "seçici emicidir". Diğer sera gazları gibi su buharı da çoğu güneş enerjisine karşı şeffaftır. Ancak, dünya yüzeyinden yukarıya doğru yayılan (yayılan) kızılötesi enerjiyi emer, bu da nemli bölgelerin gece çok az soğumasına karşın kuru çöl bölgelerinin geceleri önemli ölçüde soğumasının nedenidir. Bu seçici emilim sera etkisine neden olur. Yüzey sıcaklığını güneşle olan teorik ışınımsal denge sıcaklığının önemli ölçüde üzerine çıkarır ve su buharı bu ısınmanın diğer sera gazlarından daha fazla olmasına neden olur. ⓘ

Ancak diğer sera gazlarının aksine su, Dünya'nın tüm bölgelerinde sadece kaynama noktasının altında değil, birçok yükseklikte donma noktasının da altındadır. Yoğun bir sera gazı olarak, çok daha düşük bir ölçek yüksekliği ve daha kısa atmosferik ömrü ile - onlarca yıl yerine haftalar - çökelir. Diğer sera gazları olmasaydı, Dünya'nın suyun donma noktasının altındaki kara cisim sıcaklığı, su buharının atmosferden uzaklaştırılmasına neden olurdu. Dolayısıyla su buharı, yoğuşmayan sera gazlarının bir "kölesidir". ⓘ

Hayvan ve bitki yaşamı

Tillandsia usneoides Tropik evde, Kraliyet Botanik Bahçeleri, Kew. İklimin yeterince sıcak ve ortalama nemin nispeten yüksek olduğu yerlerde yetişmektedir. ⓘ

Nem, herhangi bir habitatı tanımlayan temel abiyotik faktörlerden biridir (tundra, sulak alanlar ve çöl birkaç örnektir) ve hangi hayvan ve bitkilerin belirli bir ortamda gelişebileceğinin belirleyicisidir. ⓘ

İnsan vücudu ısıyı terleme ve buharlaşma yoluyla dağıtır. Çevredeki havaya ısı taşınımı ve termal radyasyon, vücuttan ısı taşınımının birincil modlarıdır. Yüksek nem koşulları altında, terin deriden buharlaşma oranı azalır. Ayrıca, nemin yüksek olduğu zamanlarda atmosfer deri kadar veya ondan daha sıcaksa, vücut yüzeyine getirilen kan havaya iletilerek ısıyı dağıtamaz. Vücudun dış yüzeyine bu kadar çok kan giderken, aktif kaslara, beyne ve diğer iç organlara daha az kan gider. Fiziksel güç azalır ve yorgunluk normalde olacağından daha erken ortaya çıkar. Uyanıklık ve zihinsel kapasite de etkilenerek sıcak çarpması veya hipertermi ile sonuçlanabilir. ⓘ

İnsan konforu

Nem, termal konfor için önemli bir faktör olmasına rağmen, insanlar sıcaklıktaki değişikliklere, bağıl nemdeki değişikliklerden daha duyarlıdır. Nem, hava sıcaklıkları düşük olduğunda açık havada termal konfor üzerinde küçük bir etkiye, orta hava sıcaklıklarında biraz daha belirgin bir etkiye ve daha yüksek hava sıcaklıklarında çok daha güçlü bir etkiye sahiptir. ⓘ

İnsanlar nemli havaya karşı hassastır çünkü insan vücudu sıcaklığı düzenlemek için birincil mekanizma olarak buharlaşmalı soğutmayı kullanır. Nemli koşullar altında, terin cilt üzerinde buharlaşma hızı kurak koşullarda olacağından daha düşüktür. İnsanlar sıcaklığın kendisinden ziyade vücuttan ısı aktarım hızını algıladıkları için, bağıl nem yüksek olduğunda düşük olduğundan daha sıcak hissederiz. ⓘ

İnsanlar sıcaklığa bağlı olarak %30 ila %70 gibi geniş bir nem aralığında rahat edebilirler ancak ideal olarak %40 ila %60 arasındaki Mutlak (60°F Çiğlenme Noktası) değerinin üzerinde olmamalıdır. Genel olarak, diğer tüm faktörler sabit tutulduğunda, daha yüksek sıcaklıklar daha düşük sıcaklıklara kıyasla termal konfor elde etmek için daha düşük nem oranları gerektirecektir. Örneğin, giysi seviyesi = 1, metabolizma hızı = 1,1 ve hava hızı 0,1 m/s olduğunda, hava sıcaklığında ve ortalama radyan sıcaklıkta 20 °C'den 24 °C'ye bir değişiklik, termal konfor koşullarını korumak için kabul edilebilir maksimum bağıl nemi %100'den %65'e düşürecektir. CBE Termal Konfor Aracı, belirli termal konfor koşulları için bağıl nemin etkisini göstermek için kullanılabilir ve ASHRAE Standardı 55-2017 ile uyumluluğu göstermek için kullanılabilir. ⓘ

Bazı insanlar nemli ortamlarda nefes almakta zorluk çeker. Bazı vakalar muhtemelen astım gibi solunum rahatsızlıklarıyla ilgili olabilirken, diğerleri anksiyetenin ürünü olabilir. Hastalar genellikle tepki olarak hiperventilasyon yapar ve diğerlerinin yanı sıra uyuşukluk, baygınlık ve konsantrasyon kaybı gibi hislere neden olur. ⓘ

Çok düşük nem, bazı kişilerde rahatsızlık, solunum sorunları yaratabilir ve alerjileri şiddetlendirebilir. Düşük nem, burun kanallarını kaplayan dokunun kurumasına, çatlamasına ve rinovirüs soğuk algınlığı virüslerinin nüfuz etmesine daha duyarlı hale gelmesine neden olur. Aşırı düşük (%20'nin altında) bağıl nem de gözlerde tahrişe neden olabilir. Evlerde, özellikle de yatak odalarında nemlendirici kullanımı bu semptomlara yardımcı olabilir. Özellikle kış aylarında ev sakinlerinin burun kanallarının kuruması olasılığını azaltmak için iç mekan bağıl nem oranları %30'un üzerinde tutulmalıdır. ⓘ

Klima sadece sıcaklığı değil nemi de azaltarak rahatsızlığı azaltır. Soğuk dış havanın ısıtılması, iç mekandaki bağıl nem seviyelerini %30'un altına düşürebilir. ASHRAE Standart 55-2017'ye göre: İnsan Kullanımına Yönelik Termal Çevre Koşulları'na göre, termal konfora katkıda bulunan diğer faktörlerin seviyelerine bağlı olarak %0 ila %100 arasında değişen bağıl nem oranlarında PMV yöntemiyle iç mekan termal konforu elde edilebilir. Bununla birlikte, klimalı binalarda önerilen iç mekan bağıl nem aralığı genellikle %30-60'tır. ⓘ

İnsan sağlığı

Daha yüksek nem oranı aerosolize influenza virüsünün enfektivitesini azaltır. Bir çalışma şu sonuca varmıştır: "İç mekanda bağıl nemin %40'ın üzerinde tutulması aerosolize virüsün enfektivitesini önemli ölçüde azaltacaktır." ⓘ

Solunum yollarındaki mukosiliyer klirens de düşük nem nedeniyle engellenir. Köpeklerde yapılan bir çalışmada, mukus taşınmasının 9 g su/m³ mutlak nemde 30 g su/m³'e göre daha düşük olduğu bulunmuştur. ⓘ

Artan nem, toplam vücut suyunda da değişikliklere yol açabilir ve bu da özellikle sıcak ve nemli havalarda çalışmaya veya egzersiz yapmaya alışmış kişilerde genellikle orta derecede kilo alımına neden olur. ⓘ

Bina inşaatı

Bir bina yapısındaki yüksek nem seviyesinin etkileri (birincil çiçeklenme) ⓘ

Yaygın inşaat yöntemleri genellikle zayıf bir termal sınıra sahip bina muhafazaları üretir ve dış çevre koşullarına direnirken iç ortam koşullarını korumak için tasarlanmış bir yalıtım ve hava bariyeri sistemi gerektirir. Yirminci yüzyılda ortaya çıkan enerji tasarruflu, yoğun yalıtımlı mimari aynı zamanda nem hareketini de engellemiş ve bu da duvarların içinde ve çevresinde küf oluşumunu teşvik eden ikincil bir yoğuşma sorununa yol açmıştır. Ayrıca, temelleri uygun şekilde yalıtılmamış binalar, duvarcılık ürünlerinde bulunan gözeneklerin kılcal hareketi nedeniyle suyun duvarlardan akmasına izin verecektir. Yoğuşmayı önleyen enerji tasarruflu binalar için çözümler mimarinin güncel bir konusudur. ⓘ

HVAC sistemlerinin kullanıldığı binalarda iklim kontrolü için kilit nokta, bağıl nemi konforlu bir aralıkta tutmaktır - konforlu olacak kadar düşük ancak çok kuru hava ile ilişkili sorunlardan kaçınacak kadar yüksek. ⓘ

Sıcaklık yüksek ve bağıl nem düşük olduğunda, suyun buharlaşması hızlı olur; toprak kurur, ipe veya rafa asılan ıslak giysiler hızla kurur ve ter ciltten kolayca buharlaşır. Ahşap mobilyalar büzüşebilir ve bu yüzeyleri kaplayan boyanın kırılmasına neden olabilir. ⓘ

Sıcaklık düşük ve bağıl nem yüksek olduğunda, suyun buharlaşması yavaştır. Bağıl nem %100'e yaklaştığında, yüzeylerde yoğuşma meydana gelebilir ve bu da küf, korozyon, çürüme ve nemle ilgili diğer bozulma sorunlarına yol açabilir. Yoğuşma, küf ve ahşap çürümesinin yanı sıra acil çıkışların donarak kapanmasına neden olabileceğinden güvenlik riski oluşturabilir. ⓘ

Fabrikalar, laboratuvarlar, hastaneler ve diğer tesislerdeki belirli üretim ve teknik süreçler ve işlemler, nemlendiriciler, nem gidericiler ve ilgili kontrol sistemleri kullanılarak belirli bağıl nem seviyelerinin korunmasını gerektirir. ⓘ

Araçlar

Binalar için yukarıda belirtilen temel ilkeler araçlar için de geçerlidir. Buna ek olarak, güvenlikle ilgili hususlar da olabilir. Örneğin, bir aracın içindeki yüksek nem, ön camların buğulanması ve elektrikli bileşenlerin kısa devre yapması gibi yoğuşma sorunlarına yol açabilir. Basınçlı uçaklar, denizaltılar ve uzay araçları gibi araçlarda ve basınçlı kaplarda, bu hususlar güvenlik açısından kritik olabilir ve basıncı korumak için ekipman da dahil olmak üzere karmaşık çevresel kontrol sistemlerine ihtiyaç duyulur. ⓘ

Havacılık

Uçaklar, özellikle uzun uçuşlarda, genellikle %20'nin altında olmak üzere düşük iç bağıl nem oranıyla çalışır. Düşük nem oranı, uçakların seyir irtifalarında bulunan düşük mutlak neme sahip çok soğuk havanın içeri çekilmesinin bir sonucudur. Bu havanın daha sonra ısınması bağıl nem oranını düşürür. Bu durum gözlerde ağrı, cilt kuruluğu ve mukozada kuruma gibi rahatsızlıklara neden olur, ancak uçakta taşınması gereken su hacmi önemli bir ağırlık kaybı yaratabileceğinden, nemlendiriciler nem oranını konforlu orta seviyeye yükseltmek için kullanılmaz. Uçaklar daha soğuk irtifalardan daha sıcak havaya doğru alçaldıkça (hatta belki de yerden birkaç bin fit yükseklikteki bulutların arasından uçarken), ortamdaki bağıl nem oranı önemli ölçüde artabilir. Bu nemli havanın bir kısmı genellikle basınçlı uçak kabinine ve uçağın basınçlı olmayan diğer alanlarına çekilir ve soğuk uçak derisi üzerinde yoğunlaşır. Sıvı su genellikle kabinin hem içinde hem de dışında uçak derisi boyunca akarken görülebilir. Araç içindeki bağıl nemde meydana gelen ciddi değişiklikler nedeniyle, bileşenlerin bu ortamlarda çalışacak şekilde kalifiye edilmesi gerekir. Çoğu ticari hava taşıtı bileşeni için önerilen çevresel nitelikler RTCA DO-160'da listelenmiştir. ⓘ

Soğuk ve nemli hava buz oluşumunu teşvik edebilir, bu da kanat profilini etkilediği ve ağırlığı artırdığı için uçaklar için bir tehlikedir. Karbüratörlü motorlarda karbüratörün içinde buz oluşma tehlikesi daha fazladır. Bu nedenle, havacılık hava durumu raporları (METAR'lar) genellikle çiğlenme noktası şeklinde bir bağıl nem göstergesi içerir. ⓘ

Pilotlar kalkış mesafelerini hesaplarken nemi dikkate almalıdır, çünkü yüksek nem daha uzun pistler gerektirir ve tırmanma performansını düşürür. ⓘ

Yoğunluk irtifası, standart atmosfer koşullarına (Uluslararası Standart Atmosfer) göre hava yoğunluğunun gözlem yerindeki belirtilen hava yoğunluğuna eşit olacağı irtifadır veya başka bir deyişle, yerden uzaklık yerine havanın yoğunluğu açısından ölçüldüğünde yüksekliktir. "Yoğunluk İrtifası" standart olmayan sıcaklığa göre ayarlanmış basınç irtifasıdır. ⓘ

Sıcaklıktaki ve çok daha düşük bir dereceye kadar nemdeki bir artış, yoğunluk irtifasında bir artışa neden olacaktır. Bu nedenle, sıcak ve nemli koşullarda, belirli bir konumdaki yoğunluk irtifası gerçek irtifadan önemli ölçüde daha yüksek olabilir. ⓘ

Elektronik

Nemi kontrol etmek için genellikle elektronik ürünler içeren paketlerde bulunan kurutucu torba (silika jel) ⓘ

Elektronik cihazlar genellikle yalnızca belirli nem koşullarında (örneğin %10 ila %90) çalışacak şekilde derecelendirilir. Aralığın üst sınırında nem, geçirgen yalıtkanların iletkenliğini artırarak arızaya yol açabilir. Çok düşük nem, malzemeleri kırılgan hale getirebilir. Belirtilen çalışma nemi aralığından bağımsız olarak elektronik eşyalar için özel bir tehlike yoğuşmadır. Bir elektronik eşya soğuk bir yerden (örneğin garaj, araba, kulübe, tropik bölgelerde klimalı alan) sıcak ve nemli bir yere (ev, tropik bölgelerin dışı) taşındığında, yoğuşma devre kartlarını ve diğer yalıtkanları kaplayarak ekipmanın içinde kısa devreye yol açabilir. Bu tür kısa devreler, yoğuşma buharlaşmadan önce ekipman çalıştırılırsa önemli kalıcı hasara neden olabilir. Benzer bir yoğuşma etkisi gözlük takan bir kişi soğuktan içeri girdiğinde de görülebilir (yani gözlük buğulanır). Elektronik ekipmanın soğuktan getirildikten sonra çalıştırılmadan önce birkaç saat boyunca alışmasına izin verilmesi tavsiye edilir. Bazı elektronik cihazlar böyle bir değişikliği algılayabilir ve fişe takıldıklarında genellikle küçük bir damlacık sembolü ile yoğuşma riski geçene kadar kullanılamayacaklarını belirtirler. Zamanın kritik olduğu durumlarda, bir bilgisayar kasasının yan panelinin çıkarılması ve kasanın içine üflemesi için bir fan yönlendirilmesi gibi, cihazın iç kısımlarındaki hava akışının artırılması, yeni ortama alışmak için gereken süreyi önemli ölçüde azaltacaktır. ⓘ

Buna karşılık, çok düşük nem seviyesi statik elektrik oluşumunu destekler ve bu da deşarjlar meydana geldiğinde bilgisayarların kendiliğinden kapanmasına neden olabilir. Elektrostatik deşarjlar, sahte düzensiz işlevlerin yanı sıra katı hal cihazlarında dielektrik bozulmaya neden olarak geri dönüşü olmayan hasarlara yol açabilir. Veri merkezleri bu nedenlerden dolayı genellikle bağıl nem seviyelerini izler. ⓘ

Endüstri

Yüksek nem, belirli proseslerin bir parçası olarak fırınları kullanan kimya tesisleri ve rafinerilerin kapasitesi üzerinde genellikle olumsuz bir etkiye sahip olabilir (örneğin, buhar reformu, ıslak sülfürik asit prosesleri). Örneğin, nem ortamdaki oksijen konsantrasyonlarını azalttığından (kuru hava tipik olarak %20,9 oksijendir, ancak %100 bağıl nemde hava %20,4 oksijendir), baca gazı fanlarının aynı ateşleme oranını korumak için normalde gerekenden daha yüksek bir oranda hava alması gerekir. ⓘ

Pişirme

Yüksek yaş termometre sıcaklığı ile temsil edilen fırındaki yüksek nem, pişmiş ürünün etrafındaki havanın termal iletkenliğini artırarak daha hızlı bir pişirme sürecine ve hatta yanmaya neden olur. Tersine, düşük nem pişirme sürecini yavaşlatır. ⓘ

Diğer önemli bilgiler

100 bağıl nemde hava doymuştur ve çiğlenme noktasındadır: su buharı basıncı ne yakındaki sıvı suyun buharlaşmasına ne de yakındaki suyun yoğunlaşarak büyümesine; ne yakındaki buzun süblimleşmesine ne de yakındaki buzun birikerek büyümesine izin verir. ⓘ

Bağıl nem %100'ü aşabilir, bu durumda hava aşırı doymuştur. Bulut oluşumu için aşırı doymuş hava gerekir. Bulut yoğunlaşma çekirdekleri, sis ve bulut oluşturmak için gereken aşırı doygunluk seviyesini düşürür - etrafında damlacıkların veya buzun oluşabileceği çekirdeklerin yokluğunda, bu damlacıkların veya buz kristallerinin kendiliğinden oluşması için daha yüksek bir aşırı doygunluk seviyesi gerekir. Nükleer fizik deneylerinde kullanılan Wilson bulut odasında, oda içinde bir aşırı doygunluk durumu yaratılır ve hareket eden atom altı parçacıklar yoğunlaşma çekirdekleri gibi davranır, böylece sis izleri bu parçacıkların yollarını gösterir. ⓘ

Belirli bir çiğlenme noktası ve buna karşılık gelen mutlak nem için bağıl nem, doğrusal olmasa da sıcaklıkla ters orantılı olarak değişecektir. Bunun nedeni, suyun buhar basıncının sıcaklıkla birlikte artmasıdır - saç kurutma makinelerinden nem gidericilere kadar her şeyin arkasındaki çalışma prensibi. ⓘ

Daha yüksek hava sıcaklıklarında daha yüksek su buharı kısmi basıncı için artan potansiyel nedeniyle, deniz seviyesindeki havanın su içeriği, 0 °C'de (32 °F) kütlece yaklaşık %0,5'ten fazla değilken, 30 °C'de (86 °F) kütlece %3'e kadar yükselebilir. Bu durum, kış aylarında ısıtılan yapılardaki düşük nem seviyelerini (nem eklemeye yönelik önlemlerin yokluğunda) açıklamakta ve cilt kuruluğuna, göz kaşıntısına ve statik elektrik yüklerinin devam etmesine neden olmaktadır. Dışarıda doygunluk (%100 bağıl nem) olsa bile, içeriye sızan dış havanın ısıtılması nem kapasitesini yükseltir, bu da bağıl nemi düşürür ve iç mekandaki nemli yüzeylerden (insan vücudu ve ev bitkileri dahil) buharlaşma oranlarını artırır. ⓘ

Benzer şekilde, nemli iklimlerde yaz aylarında klimalarda soğutulan havadan büyük miktarda sıvı su yoğuşur. Daha sıcak hava çiğlenme noktasının altında soğutulur ve fazla su buharı yoğunlaşır. Bu olay, buz gibi soğuk bir içecek içeren bir bardağın dışında su damlacıklarının oluşmasına neden olan olayla aynıdır. ⓘ

Yararlı bir genel kural, sıcaklıktaki her 20 °F (11 °C) artış için maksimum mutlak nemin iki katına çıkmasıdır. Dolayısıyla, mutlak nemin korunduğu varsayıldığında, sıcaklıktaki her 20 °F (11 °C) artış için bağıl nem 2 kat düşecektir. Örneğin, normal sıcaklık aralığında, 68 °F (20 °C) ve %50 bağıl nemdeki hava, çiğlenme noktası olan 50 °F'ye (10 °C) soğutulursa doygun hale gelecektir ve 68 °F'ye (20 °C) ısıtılan %80 bağıl nemdeki 41 °F (5 °C) hava sadece %29 bağıl neme sahip olacak ve kuru hissedilecektir. Buna karşılık, termal konfor standardı ASHRAE 55, nemi kontrol etmek için tasarlanan sistemlerin 16,8 °C'lik (62,2 °F) bir çiğlenme noktasını korumasını gerektirir, ancak daha düşük bir nem sınırı belirlenmemiştir. ⓘ

Su buharı aynı sıcaklıktaki havanın diğer gaz bileşenlerinden daha hafif bir gazdır, bu nedenle nemli hava doğal konveksiyon yoluyla yükselme eğiliminde olacaktır. Bu, gök gürültülü fırtınaların ve diğer hava olaylarının arkasındaki mekanizmadır. Bağıl nem, çiy veya sis olasılığının bir göstergesi olduğu için hava tahminlerinde ve raporlarında sıklıkla belirtilir. Sıcak yaz havalarında, bağıl nem yükseldikçe terin ciltten buharlaşmasını engelleyerek insanlar (ve diğer hayvanlar) için görünür sıcaklığı da artırır. Bu etki ısı indeksi veya humidex olarak hesaplanır. ⓘ

Nemi ölçmek için kullanılan bir cihaza higrometre denir; nemi düzenlemek için kullanılan cihaza ise hümidistat veya bazen higrostat denir. (Bunlar sırasıyla sıcaklık için termometre ve termostat ile benzerdir). ⓘ