Jordens atmosfære indeholder omkring 78 procent kvælstof, 21 procent ilt og 0,9 procent argon. De resterende 0,1 procent består af kuldioxid, lattergas, methan, ozon og vanddamp. På trods af deres små mængder påvirker selv små ændringer i disse atmosfæriske gasser den globale energibalance og temperatur. Vanddamp, den vigtigste drivhusgas, svinger med temperaturen.
Procentdel af vanddamp i luft
Procentdelen af vanddamp i luft varierer afhængigt af temperaturen. Procentdelen af vanddamp i det kolde arktiske og Antarktis (og højeste alpine regioner) kan nå så lavt som 0,2 procent, mens den varmeste tropiske luft kan indeholde op til 4 procent vanddamp.
Vanddamp og temperatur
Kort sagt, jo højere tørluftstemperaturen er, jo mere vanddamp kan luften holde. Når lufttemperaturen afkøles, falder vanddampindholdet. Så procentdelen af vanddamp i luft ændres med temperatur (og tryk). Når mængden af vand i atmosfæren når mætning, er luftfugtigheden 100 procent.
Ved et 100 procent mætningsniveau kondenseres vanddamp til dannelse af vanddråber. Hvis vanddråberne bliver store nok, falder regn. Mindre vanddråber fremstår som skyer eller tåge. Under mætning rapporteres procentdelen af vanddamp i atmosfæren normalt som relativ fugtighed.
Find relativ luftfugtighed
Fugtighed refererer til mængden af vand i atmosfæren. Relativ fugtighed sammenligner mængden af vanddamp i atmosfæren med den teoretiske maksimale mængde vanddamp, som luften kan holde ved denne temperatur.
Relativ fugtighed kan bestemmes ved hjælp af specielle psykrometriske diagrammer og et slyngepsykrometer eller to termometre. Et slyngepsykrometer består af to termometre monteret sammen på et lille bord fastgjort til en drejelig eller kort kæde. Et termometer har en tør pære. Det andet termometer, det våde pæretermometer, har pæren pakket med et stykke våd klud.
Tørret pæretermometeret måler lufttemperaturen. Det våde pæretermometer måler temperaturen med fordampningsvandets køleeffekt. Brug den ved at våde kluden på det våde pæretermometer og derefter svinge termometrene i 10 til 15 sekunder. Læs begge temperaturer.
Relativ fugtighed Temperaturforskel
Gentag målingerne over to eller tre gange for at være sikker på, at det våde pæretermometer har nået det laveste niveau. Forskellen mellem de to målinger bruges til at finde relativ fugtighed. Jo større forskellen i aflæsninger er, jo lavere er den relative fugtighed.
F.eks. Betyder en forskel på 2,7 ° F (1,5 ° C) ved 86 ° F (30 ° C), at den relative fugtighed er meget høj ved 89 procent, mens en forskel på 27 ° F (15 ° C) betyder, at den relative fugtighed er ekstremt lav ved 17 procent. På det psykrometriske diagram vises aflæsningerne af tørpæretermometeret som lodrette linjer fra x-aksen.
De våde pæreaflæsninger vises som en buet linje langs den øverste venstre del af diagrammet. Find krydset mellem den lodrette tørre pæretemperaturlinje og den vinklede våde pæretemperaturlinie for at finde den relative fugtighed.
Vanddamp og absolut fugtighed
Absolut fugtighed består af dampens koncentration eller tæthed af luften. Absolut luftfugtighed kan beregnes ved hjælp af densitetsformlen:
dv = mv ÷ V
Hvor dv er dampens tæthed, mv er dampens masse og V er luftvolumenet. Densiteten eller den absolutte fugtighed ændres med ændringer i temperatur eller tryk, fordi lydstyrken (V) ændres. Luftmængden stiger, når temperaturen stiger, men falder, når trykket stiger.
Fra det menneskelige perspektiv, jo mere fugtig luften er, jo mere vanddamp i atmosfæren. Fordampning falder, når mængden af vanddamp i luften øges. Da sved ikke fordamper så let, når vanddampkapaciteten i den omgivende luft er høj, er hudafkøling mindre effektiv, når luftfugtigheden er høj.
Hvorfor vanddamp betyder noget
Vanddamp, ikke kuldioxid, er Jordens mest kritiske drivhusgas. Udover solen rangerer vanddamp som den anden kilde til jordens varme og tegner sig for omkring 60 procent af opvarmningseffekten. Vanddamp fanger og holder varmen fra jorden og fører den varme ind i atmosfæren.
Vanddamp flytter varme fra ækvator mod polerne og fordeler varme over hele kloden. Varme absorberet af vandmolekyler giver energi til fordampning. Denne vanddamp stiger op i atmosfæren og fører varmen op i atmosfæren.
Når vanddampen stiger, når den til sidst niveauer, hvor atmosfæren er mindre tæt og luften koldere. Da vanddampens varmeenergi går tabt til den omgivende koldere luft, kondenserer vanddampen. Når nok vanddamp kondenserer, dannes skyer. Skyer reflekterer sollys og hjælper med at afkøle jordens overflade.