Jumlah uap air di udara bervariasi dari jumlah jejak hingga sekitar 4 persen dari semua gas atmosfer, tergantung pada berbagai faktor. Persentase uap air—atau kelembapan—menentukan bagaimana perasaan Anda saat berada di luar, serta kesehatan hewan dan tumbuhan di sekitar Anda. Ini juga menentukan pembentukan awan dan kemungkinan peristiwa cuaca, seperti badai petir atau badai salju musim dingin yang melumpuhkan.
Kelembaban Mutlak dan Relatif
Ukuran yang paling umum dari jumlah kelembaban di udara pada waktu tertentu pada hari tertentu adalah kelembaban relatif. Ukuran ini berbeda dari kelembaban absolut, yang hanya merupakan rasio uap air terhadap udara kering dalam volume tertentu dan tidak tergantung pada suhu. Kelembaban relatif dinyatakan sebagai persentase: sama dengan jumlah kelembapan yang ada relatif terhadap jumlah kelembapan maksimum yang dapat ditampung udara pada suhu saat ini. Ketika kelembaban relatif 100 persen, udara menjadi jenuh, dan uap air mengembun sebagai embun atau jatuh dari udara sebagai presipitasi.
Formasi Awan
Ketika matahari bersinar, tanah menyerap panas dan memancarkan sebagian kembali ke atmosfer, menghangatkan udara yang dekat dengan tanah. Udara hangat lebih ringan dari udara dingin, dan naik, membentuk arus konveksi ke atas. Ketika udara tanah penuh dengan uap air—yang mungkin merupakan hasil penguapan dari danau atau laut di dekatnya—kelembaban akan naik bersama udara yang hangat. Udara mendingin di atmosfer bagian atas, dan karena udara dingin dapat menahan lebih sedikit kelembapan, uap air mengembun menjadi kabut atau, jika suhunya cukup dingin, partikel es. Dari tanah, kondensasi ini dianggap sebagai awan.
Zona Iklim Pesisir dan Pegunungan
Awan menghalangi matahari dan mendinginkan udara di bawahnya, yang meningkatkan kelembaban relatif udara. Setelah udara jenuh, curah hujan mulai turun, tetapi bahkan sebelum itu, udara bisa menjadi berkabut dan berkabut. Akhirnya, kondensasi dan presipitasi mendinginkan udara cukup untuk menghentikan konveksi, dan awan pecah. Siklus ini sering berulang di dekat badan air yang besar tetapi hampir tidak pernah terjadi di tempat-tempat yang kekurangan sumber air yang menguap, seperti gurun. Namun, awan dapat terbentuk di dekat pegunungan meskipun kelembapannya rendah karena aliran udara ke atas di lereng mendorong udara lebih tinggi. Ketika udara mendingin di dekat puncak gunung, kelembapan apa pun yang dikandungnya akan mengembun.
Badai Petir dan Badai
Udara hangat dapat menahan sejumlah besar uap air, dan baik udara maupun uap air naik dengan cepat. Di bagian atas atmosfer, uap air mendingin dengan cepat, membentuk awan besar yang menyebar dalam kondisi tekanan yang berkurang. Aliran udara ke atas yang cepat menciptakan area bertekanan rendah di dekat tanah, dan udara yang lebih dingin mengalir masuk untuk mengisi area ini. Hasil dari sirkulasi udara dan kelembaban ini adalah awan gelap, angin dan hujan badai petir. Badai berkembang dalam kondisi kelembaban ekstrim dan suhu tinggi di atas lautan tropis selama bulan-bulan musim panas. Karena dipicu oleh air laut yang menguap dengan cepat, badai biasanya kehilangan energi dan menghilang ketika mereka mendarat.