Ovlivňuje vlhkost klima?

Podnebí označuje dlouhodobé jevy počasí spojené s regionem. Zahrnuje průměrnou teplotu, typ a frekvenci srážek a očekávané rozpětí proměnlivosti počasí. Vlhkost je jak složkou podnebí, tak i zmírňujícím účinkem na podnebí. Například tropický deštný prales má klima diktované relativně stálým vystavením slunečnímu světlu po celou dobu rok, ale vysoké srážky způsobené vysokými průměrnými teplotami jsou stejně součástí tropických oblastí klima. Takže oddělení vlhkosti od podnebí není jednoduché, ale stále je možné identifikovat některé klimatologické účinky úrovní vlhkosti.

Vlhkost jde dlouhou cestou k definování klimatu, ale neřídí všechno. Protože sluneční energie řídí počasí na Zemi, očekávali byste, že místa na stejné zeměpisné šířce - která vidí stejnou expozici slunce - budou mít stejné podnebí. Můžete to vidět na průměrných teplotách, například v Minneapolisu a Bukurešti, které jsou oba asi na 44,5 stupňů na sever. Minneapolis má průměrnou teplotu asi 7 stupňů Celsia (44 stupňů Fahrenheita), zatímco průměr Bukurešti je 11 stupňů Celsia (51 stupňů Fahrenheita). Mount Everest a Saharská poušť jsou však také na stejné zeměpisné šířce, přesto mají velmi odlišné podnebí. Významná část toho je způsobena jejich výškovým rozdílem. Ale i místa na stejné zeměpisné šířce a nadmořské výšce mohou mít zcela odlišné podnebí a největším dalším faktorem je vlhkost.

Vzduch je plný energie. I v nehybném vzduchu molekuly neustále střílejí a narážejí do sebe. Ačkoli to trochu podvádí, můžete si představit, že energie vzduchu je reprezentována jeho teplotou - čím je vzduch teplejší, tím více energie zadržuje. Když se do situace dostane vodní pára, najednou se to trochu zkomplikuje. Při „normálních“ teplotách může voda existovat jako pevný led, kapalná voda a plynná vodní pára - nejenže může existovat jako všechny tři na stejném místě, obvykle také existuje. Můžete to vidět sami pozorným sledováním sklenice ledové vody. I když je voda chlazena ledem, některé molekuly mají dostatek energie na to, aby unikly z kapalné fáze a vystoupily z povrchu jako „mlha“. Mezitím některé molekuly vodní páry již ve vzduchu zasáhly studené strany skla a kondenzovaly zpět do kapaliny voda. V jakémkoli prostředí hledá voda rovnováhu mezi pevným, kapalným a plynným stavem.

Vlhkost - což je míra vodní páry suspendované ve vzduchu - je tak důležitým faktorem počasí a podnebí, protože voda obsahuje energii navíc při každodenních teplotách. Voda se neustále přeměňuje mezi svými třemi formami, ale každá přeměna spotřebovává nebo uvolňuje energii. Jinými slovy, vodní pára při pokojové teplotě se liší od kapalné vody při stejné teplotě, protože získala určitou energii navíc. I když je teplota stejná, má pára více energie, protože se přeměnila z kapaliny na plyn. V meteorologických kruzích se tato energie nazývá „latentní teplo“. Znamená to, že hmota teplého a suchého vzduchu obsahuje mnohem méně energie než hmota vlhkého vzduchu při stejné teplotě. Protože klima a počasí jsou funkce energie, vlhkost je rozhodujícím faktorem podnebí.

Prakticky veškerá energie, která řídí klima Země, pochází ze slunce. Sluneční energie ohřívá vzduch a - což je důležitější - vodu. Oceánská voda v tropech je mnohem teplejší než voda u pólů, ale voda nesedí jen na jednom místě. Rozdíly hustoty ve vodě a vzduchu spolu s rotací Země pohánějí proudy ve vzduchu i ve vodě. Tyto proudy distribuují energii po Zemi a distribuce energie řídí klima. Dešťové bouře jsou velmi viditelným projevem těchto proudů. Vzduch nad teplými oceánskými vodami obsahuje relativně vysoké procento vodní páry. Když se tento vzduch přesune do chladnějších oblastí, rovnováha mezi třemi fázemi vody se posune - nakloní se více směrem k kapalině než k plynné fázi. To znamená, že vodní pára kondenzuje a prší. Déšť je nejviditelnějším projevem vlhkosti.

Protože voda nese latentní teplo, působí na mírné výkyvy teploty. Například při letní vlhkosti Středozápadu se vzduch v noci ochlazuje. Na druhé straně se rovnováha kapalné vody a vodní páry posune, takže část vody kondenzuje. Když však voda kondenzuje, uvolňuje své latentní teplo do vzduchu kolem ní - ve skutečnosti ohřívá vzduch, i když nedostatek slunečního světla vzduch ochlazuje. Když slunce vychází, proces se obrátí. Sluneční světlo ohřívá vzduch, což vede k odpařování kapalné vody na vodní páru. Ale to vyžaduje další energii - energii, která by se jinak dostala do vytápění země a vzduchu - takže teplota nestoupá tak rychle. Takže Chicago - hned vedle Michiganského jezera - nevidí nikde poblíž každodenního výkyvu teplot, které jsou vidět ve Phoenixu - uprostřed suché pouště.