Kas niiskus mõjutab kliimat?

Kliima viitab piirkonnaga seotud pikaajalistele ilmastikunähtustele. See sisaldab keskmist temperatuuri, sademete liiki ja sagedust ning ilmastiku eeldatavat muutlikkuse vahemikku. Niiskus on nii kliima komponent kui ka kliima mõõdukas toime. Näiteks troopilises vihmametsa kliima on dikteeritud suhteliselt püsiva päikesevalguse käes aastal, kuid kõrged keskmised temperatuurid põhjustavad rohkelt sademeid on sama palju troopikas kliima. Niisiis pole niiskuse eraldamine kliimast lihtne, kuid siiski on võimalik kindlaks teha mõned niiskustaseme klimatoloogilised mõjud.

Niiskus aitab kliima määratlemisel küllalt kaugele, kuid see ei kontrolli kõike. Kuna päikeseenergia juhib Maa ilma, võiks eeldada, et samal laiuskraadil asuvatel kohtadel, mis näevad ühesugust päikesekiirgust, on ühesugune kliima. Seda näete näiteks Minneapolise ja Bukaresti keskmistel temperatuuridel, mis mõlemad on umbes 44,5 kraadi põhja pool. Minneapolise keskmine temperatuur on umbes 7 kraadi (44 kraadi Fahrenheiti), Bukaresti keskmine aga 11 kraadi (51 kraadi Fahrenheiti). Kuid ka Everesti mägi ja Sahara kõrb asuvad samal laiuskraadil, kuid kliima on siiski tohutult erinev. Märkimisväärne osa sellest tuleneb nende kõrguse erinevusest. Kuid isegi samal laiuskraadil ja kõrgusel paiknevatel kohtadel võib olla üsna erinev kliima ja suurim lisategur on niiskus.

Õhk on energiat täis. Isegi vaikses õhus lasevad molekulid pidevalt ringi, põrkuvad üksteise vastu. Kuigi see petab natuke, võite mõelda, et õhu energia esindab selle temperatuuri - mida kuumem õhk, seda rohkem energiat see hoiab. Kui veeaur satub olukorda, muutub see järsku natuke keerulisemaks. "Normaalsel" temperatuuril võib vesi eksisteerida tahke jää, vedela vee ja gaasilise veeauruna - see ei saa eksisteerida mitte ainult nagu kõik kolm samas kohas, vaid tavaliselt ka. Seda saate ise näha, jälgides tähelepanelikult klaasi jäävett. Kuigi vett jahutab jää, on mõnel molekulil piisavalt energiat vedelast faasist väljumiseks ja pinnalt tõusmiseks kui "udu". Vahepeal põrkavad mõned juba õhus olevad veeauru molekulid klaasi külmadele külgedele ja kondenseeruvad tagasi vedelaks vesi. Igas keskkonnas otsib vesi tasakaalu tahkete, vedelate ja gaasiliste olekute vahel.

Niiskus - õhus hõljuva veeauru näitaja - on ilmastiku ja kliima seisukohalt nii oluline tegur, et vesi sisaldab igapäevastel temperatuuridel lisaenergiat. Vesi muundub pidevalt oma kolme vormi vahel, kuid iga muundamine tarbib või vabastab energiat. Teisisõnu, toatemperatuuril olev veeaur erineb sama temperatuuri vedelast veest, kuna see on omandanud teatud lisaenergiat. Kuigi temperatuur on sama, on aurul rohkem energiat, kuna see on muundunud vedelikust gaasiks. Meteoroloogilistes ringkondades nimetatakse seda energiat "varjatud kuumuseks". See tähendab, et sooja ja kuiva õhu mass sisaldab palju vähem energiat kui niiske õhu mass samal temperatuuril. Kuna kliima ja ilm on energia funktsioonid, on niiskus kliima jaoks kriitilise tähtsusega tegur.

Praktiliselt kogu energia, mis juhib Maa kliimat, pärineb päikeselt. Päikeseenergia soojendab õhku ja - mis veelgi tähtsam - vett. Troopikas on ookeani vesi palju soojem kui poolustel, kuid vesi ei istu ainult ühes kohas. Vee ja õhu tiheduse erinevused koos Maa pöörlemisega juhivad voolu nii õhus kui vees. Need voolud jaotavad energiat kogu Maa ümber ja energiajaotused juhivad kliimat. Vihmahood on nende hoovuste väga nähtav ilming. Sooja ookeanivee kohal olev õhk sisaldab suhteliselt palju veeauru. Kui see õhk liigub külmematesse piirkondadesse, nihkub tasakaal vee kolme faasi vahel - kaldus rohkem vedeliku kui gaasi faasi poole. See tähendab, et veeaur kondenseerub ja vihma tuleb alla. Vihm on niiskuse kõige nähtavam ilming.

Kuna vesi kannab varjatud soojust, mõjub see mõõdukalt temperatuurimuutustele. Näiteks Kesk-Lääne suvises õhuniiskuses õhk öösel jahtub. Omakorda nihkub vedela vee ja veeauru tasakaal, nii et osa veest kondenseerub. Kuid kui vesi kondenseerub, vabastab see varjatud soojuse ümbritsevasse õhku - tegelikult soojendab õhku isegi siis, kui päikesevalguse puudumine õhku jahutab. Kui päike tõuseb, muutub protsess vastupidiseks. Päikesevalgus soojendab õhku, mille tagajärjel aurustub vedel vesi veeauruks. Kuid selleks on vaja lisaenergiat - energiat, mis muidu kuluks maa ja õhu soojendamiseks -, nii et temperatuur ei tõuse nii kiiresti. Nii et Chicago - otse Michigani järve kõrval - ei näe Phoenixis nähtavate temperatuuride igapäevast kiiku lähedal - keset kuiva kõrbe.