В. М. Ильинский.

Влагомер

Влагоме'р, прибор для измерения влажности газов, жидкостей и твёрдых (в том числе сыпучих) тел. Влажность воздуха определяют обычно гигрометрами и психрометрами. В гигроскопическом электрохимическом В. влажность газов определяется по изменению свойств электролита, налитого в баллон В.

  Для измерения влажности жидкостей (т. е. содержания примеси воды в жидкости, в которой вода не является основным компонентом, например в нефти, спирте) употребляются ёмкостные В., действие которых основано на определении диэлектрической постоянной или диэлектрических потерь в жидкости, кондуктометрические В., в которых измеряется электропроводность жидкости, а также гигроскопическим электрохимическим В. для газов со встроенным испарителем.

  Влажность твёрдых тел определяется ёмкостными и кондуктометрическими В. Используют также резонансное поглощение радиоволн ядрами водорода (см. Ядерный магнитный резонанс), входящими в состав воды. В таком В. контролируемый материал помещают в катушку колебательного контура радиочастотного генератора, частоту которого плавно изменяют. При частоте, соответствующей ядерному магнитному резонансу, резко возрастает поглощение энергии в колебательном контуре; величина поглощённой энергии служит мерой влажности материала. Радиоизотопные В. работают по принципу сравнения количественных характеристик процессов взаимодействия ядерных излучений с атомами водорода и с атомами других элементов. Наиболее употребительны В., действие которых основано на ослаблении потока g-лучей и замедлении быстрых нейтронов.

Влагооборот

Влагооборо'т на Земле, непрерывный процесс перемещения воды в географической оболочке Земли, сопровождающийся её фазовыми преобразованиями. Слагается (см. рис.) главным образом из испарения воды (1, 4), переноса водяного пара на расстояние (8), его конденсации, выпадения облаков (2, 3), просачивания выпавшей воды — инфильтрации (5) и стока (6, 7). Вода испаряется с поверхности водоёмов, почвы и растительности и поступает в атмосферу в виде водяного пара. В атмосфере водяной пар путём турбулентной диффузии распространяется вверх, а воздушными течениями переносится из одних мест Земли в другие. При понижении температуры влажного воздуха как адиабатически (см. Адиабатный процесс), так и вследствие отдачи тепла водяной пар конденсируется, переходя в жидкое или твёрдое состояние; образуются облака и туманы. Частично процесс конденсации водяного пара приводит к возникновению наземных гидрометеоров. Облака также переносятся воздушными течениями. При выпадении осадков из облаков вода возвращается на поверхность Земли, вновь испаряется и т.д. При этом часть выпавшей на сушу воды посредством стока переходит в водоёмы. Наряду с теплооборотом и общей циркуляцией атмосферы, В. является одним из основных климатообразующих процессов.

  Общее количество воды на земном шаре в современную геологическую и, во всяком случае, историческую эпоху остаётся постоянным; при этом средний уровень Мирового океана и среднее влагосодержание атмосферы также не испытывают изменений. Это означает, что для всего земного шара за длительный период осадки равны испарению. Средняя высота слоя осадков для всего земного шара за год равна 1000 мм, что соответствует 511 тыс. км³ воды (приблизительно в 7 раз больше количества воды в Чёрном море). 21% этого количества (108 тыс. км³) выпадает над сушей и 79% (403 тыс. км³) над океанами. Почти половина всех осадков выпадает в зоне между 20° с. ш. и 20° ю. ш.; на обе полярные зоны приходится всего 4% осадков. Для Мирового океана испарение больше количества осадков, а для суши — меньше. С поверхности Мирового океана в среднем за год испаряется слой воды высотой 1250 мм (450 тыс. км³); из них 1120 мм возвращается в океан в виде осадков и 130 мм — стока с суши. С поверхности суши в среднем за год испаряется слой воды в 410 мм (61 тыс. км³), осадков же на сушу выпадает 720 мм; кроме испарения, суша теряет 310 мм через сток (47 тыс. км³), что несколько более ¹/₂ количества воды в Чёрном море. Для отдельных зон и областей Земли соотношения составляющих В. могут сильно отличаться от средних условий: существуют области, где сумма осадков намного больше или меньше испарения.

  Вода, испаряющаяся с поверхности океанов, выпадает в виде осадков не только над океанами, но и над материками, куда водяной пар переносится воздушными течениями. Большая часть выпадающей на суше воды осадков имеет океаническое происхождение. Выпав на сушу и вновь испарившись, эта вода может снова выпасть над тем же материком или той же областью материка — так называемый внутренний влагооборот. Осадки внутреннего влагооборота составляют небольшую часть всей суммы осадков; например, для Европейской части СССР всего 10%.

  Лит.: Дроздов О. А., Григорьева А. С., Влагооборот в атмосфере, Л., 1963; Алпатьев А. М., Влагообороты в природе и их преобразования, Л., 1969.

  С. П. Хромов.

Схема круговорота воды на Земле.

Влагостойкость

Влагосто'йкость, способность материалов и изделий долговременно сопротивляться разрушающему действию влаги, проявляющемуся при попеременных увлажнениях и высыханиях, в понижении прочности и развитии деформаций. Большое значение имеет В. строительных материалов, в частности применяемых для ограждающих конструкций помещений с выделениями влаги. Свойства В. важны при расчёте влагоизоляции и оценке долговечности конструкций. Неравномерная влажность отдельных слоёв строительных конструкций и изделий вызывает набухание и усадку материалов, что приводит к образованию трещин, короблению, постепенной потере прочности. Обычно В. характеризуется некоторым понижением прочности в Мн/м² (в кгс/см²) на сдвиг или растяжение после определённого числа циклов изменений влажности образцов материала.

  Основная причина недостаточной В. — открытая пористость и гидрофильность материалов (восприимчивость к смачиванию водой), что обычно связано с их большой водопоглощающей способностью. Из гидрофильных строительных материалов наиболее влагостойки: плотная, хорошо обожжённая керамика из пластичных однородных глин, не содержащих растворимых солей, тяжёлые бетоны, естественные камни с плотной однородной структурой. Гидрофобные (несмачиваемые водой) материалы, например асфальты, асфальтобетоны, пластбетоны и др., отличаются высокой В. и влагонепроницаемостью, что обусловливает их использование в качестве гидроизоляционных материалов. Наименее влагостойки: грунтоблоки, непропитанные картоны, гипсовые изделия. Общие меры борьбы с недостаточной В. материалов — повышение их плотности, увеличение числа закрытых пор, снижение гидрофильности. Эти мероприятия наряду с повышением В. приводят к уменьшению водопоглощения материалов.

  Лит.: Ильинский В. М., Проектирование ограждающих конструкций зданий с учётом физико-климатических воздействий, 2 изд., М., 1964; Строительные нормы и правила, ч. 2, раздел В, гл. 6 — Ограждающие конструкции. Нормы проектирования, М., 1963; Лыков А. В., Теория сушки, 2 изд., М., 1968.

  В. М. Ильинский.