毛发居然能用于气象观测

你知道吗，人的毛发在气象观测上居然大有用武之地。

人的毛发经脱脂处理后，表面贯穿着许多微孔，这些微孔吸附了周围环境中的水汽，在微孔中形成弯月面并产生表面张力。当空气中的水汽达到饱和时，弯月面表面张力达到最大，毛发伸长到最大位置；随着空气中水汽的蒸发，相对湿度降低，一部分水从毛孔中蒸发，毛孔中的弯月面变成凹形，表面张力减少，毛发因而收缩。空气湿度的变化引起微孔弹性壁的形变，最终形成毛发长度的变化。实验表明，相对湿度由0变为100%时，毛发将伸长自身长度的2.5%。

 

人们于是利用毛发的这一特性，制成了毛发湿度表和毛发湿度计来测定空气的相对湿度。1783年，瑞士人索絮尔根据纤维组织对于干湿的伸缩性发明了毛发湿度表，这是因为人的头发也是纤维结构的。

 

毛发湿度表

毛发湿度表的感应部分是一根经过脱脂处理的人发。它被安装在金属架内，上端固定在金属片上，下端固定在弧钩上，弧钩和指针固定在同一轴上，指针尖端可在刻度尺附近移动。在刻度尺上自左至右刻出相对湿度0~100%。当空气相对湿度增大时，指针右移；当空气相对湿度减小时，指针左移。

需要说明的是，毛发湿度表的精确性不如干湿球温度表，所以，气象台站只有在气温低于-10℃、不用干湿球温度表测定相对湿度时，才使用毛发湿度表。

 

至于毛发湿度计，它是以一束毛发（40根左右）为湿度感应元件，利用其随空气相对湿度高低而改变其长度的特性，通过传动放大机构，带动记录笔尖在转动的自记钟的记录纸上画出相对湿度的曲线。

 

毛发湿度计

据说，20世纪50年代，我国制作毛发湿度表和毛发湿度计所用的毛发主要从法国进口，因为法国女郎的毛发质量特别好。后来发现，我国女性的毛发质量也不逊色，所以就不需要从法国进口了。

 

随着电子技术的发展，测湿技术有了飞速发展。目前，我国气象台站主要用温湿度传感器来测量温度和湿度。

 

温湿度传感器被安装在百叶箱内，各有两支，其中一组用来观测数据，另一组用来备份数据。温度传感器主要由铂电阻制成，其阻值会随着温度的变化而变化，我们利用这种电阻与温度的相关特性就能测量温度。至于湿度传感器，它主要利用薄膜聚合物材料介电特性变化的原理来测量相对湿度。

 

由于温湿度传感器具有体积小、性能稳定等特点，因而被广泛应用在气象台站和生产、生活的各个领域。

本文节选自《百科知识》2021.03A