Kastepiste

Kastepiste (kastepistelämpötila) on se lämpötila, jossa ilmassa sillä hetkellä oleva vesihöyry riittää tekemään ilman täysin kylläiseksi, eli kaasun suhteellinen kosteus nousee 100 %:iin. Tällöin haihtuminen ja tiivistyminen ovat tasapainossa.

Kastetta tiivistyy lehdille, kun lämpötila laskee kastepisteen alle.

Jos lämpötila laskee kastepisteen alle, ilmassa oleva vesihöyry tiivistyy jäähtymisen seurauksena pisaroiksi, jotka muodostavat pilviä ja pintasumua.

Suhteellinen kosteus riippuu vesihöyryn (veden) absoluuttisesta pitoisuudesta kaasussa (eli absoluuttisesta kosteudesta, yksikkö kg/m³) sekä höyryn lämpötilasta. Suhteellinen kosteus voidaan lausua myös vesihöyryn osapaineen ja samaa lämpötilaa vastaavan vesihöyryn kyllästysosapaineen suhteena.

Lämpötilan laskiessa suhteellinen kosteus nousee ja vastaavasti lämpötilan noustessa suhteellinen kosteus laskee, vaikka vesihöyryn absoluuttinen määrä ei muuttuisikaan. Jos lämpötilaa lasketaan kastepisteeseen saakka, on suhteellinen kosteus 100 %. Jos lämpötilaa lasketaan alle kastepisteen, osa vesihöyrystä tiivistyy nesteeksi, koska ilman suhteellinen kosteus ei voi nousta luonnon epäpuhtaissa olosuhteissa yli 100 prosentin. Täysin kuivan ilman suhteellinen kosteus on 0 %.

Huomionarvoista on että kastepiste ja suhteellinen kosteus ovat vesihöyryn aiheuttamia ilmiöitä ja riippumattomia siitä, mihin vesihöyry on sekoittunut. Ilmiöt säilyisivät samoina, jos vesihöyry sekoitettaisiin esimerkiksi ilmaan, typpeen, hiilidioksidiin tai pelkkään tyhjiöön. Arkielämässä suhteellisella kosteudella tarkoitetaan yleensä ilman suhteellista kosteutta.

Kastepisteen mittaaminen

Kokeellisesti kastepiste voidaan määrittää kostutettuun kankaaseen kiedotun lämpömittarin avulla. Tällöin veden haihtuminen kankaasta jäähdyttää mittarin kastepisteen lämpötilaan. Suoraan kastepistettä mittaava kastepistemittari toimii jäähdytetyn peilin avulla.

Kastepisteen laskeminen

Likimääräisesti suhteellinen kosteus laskee 100 %:sta alkaen 5 % jokaista 1 °C:n lämpötilaeroa kohti. Ilman suhteellinen kosteus voidaan mitata kosteusmittarilla. Jos ilman suhteellinen kosteus tunnetaan ja se on yli 50 %, voidaan kastepistelämpötila laskea alle 1 °C tarkkuudella kaavalla

$T_{d}=T-{\frac {(100-RH)}{5}}$,

jossa

T_d on kastepiste

T on lämpötila

RH on suhteellinen kosteus, tässä %, esimerkiksi 65.

Jos kastepiste tunnetaan, voidaan suhteelliselle kosteudelle laskea likiarvo kaavalla

$RH=100-5(T-T_{d}).$

Kastepiste voidaan laskea tarkemmin kaavalla

$T_{d}={\frac {b\ \gamma (T,RH)}{a-\gamma (T,RH)}},$

jossa

$\gamma (T,RH)={\frac {a\ T}{b+T}}+\ln RH$

ja

T = Lämpötila Celsiusastetta

RH = Suhteellinen kosteus desimaalilukuna, ei prosentteina, esimerkiksi 0,55 eikä 55 %.

T_d = kastepistelämpötila, jota lasketaan

a = 17,27

b = 237,7 °C

ln on luonnollinen logaritmi.

Kastepistelämpötilan vaikutus ihmisen oloon

Jos kastepiste on niinkin suuri kuin 15–20 °C, tulee useimmille ihmisille tukala olo, ja yli 21 °C on jo ankaran painostava. Helteen tukaluus riippuu mm. lämpötilasta, ilmankosteudesta, tuulesta ja yksilöllisistä tekijöistä.

20 °C Ankaran painostava
18 °C Tukala
16 °C Kostea
13 °C Mukava
10 °C Virkistävä

Katso myös

• Märkälämpötila

Aiheesta muualla

• What is the dew point? (Arkistoitu – Internet Archive)
• NOAA Dew point
• dew point formula (Arkistoitu – Internet Archive)
• Windows program for Heat Index, Dew Point, etc (Arkistoitu – Internet Archive)
• Often Needed Answers about Temp, Humidity & Dew Point from the sci.geo.meteorology Usenet newsgroup

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