L'umidità influisce sul clima?

Il clima si riferisce ai fenomeni meteorologici a lungo termine associati a una regione. Include la temperatura media, il tipo e la frequenza delle precipitazioni e l'intervallo previsto di variabilità del tempo. L'umidità è sia una componente del clima che un effetto moderatore del clima. Ad esempio, la foresta pluviale tropicale ha un clima dettato dalla sua esposizione relativamente costante alla luce solare in tutto l'anno, ma l'elevata precipitazione causata dalle alte temperature medie è altrettanto una parte del tropicale clima. Quindi separare l'umidità dal clima non è semplice, ma è comunque possibile identificare alcuni degli effetti climatologici dei livelli di umidità.

L'umidità fa molto per definire un clima, ma non controlla tutto. Poiché l'energia solare guida il clima della Terra, ci si aspetterebbe che luoghi alla stessa latitudine - che vedono un'esposizione solare identica - abbiano climi identici. Puoi vederlo nelle temperature medie, ad esempio, di Minneapolis e Bucarest, che sono entrambe a circa 44,5 gradi nord. Minneapolis ha una temperatura media di circa 7 gradi Celsius (44 gradi Fahrenheit), mentre la media di Bucarest è di 11 gradi Celsius (51 gradi Fahrenheit). Ma anche il monte Everest e il deserto del Sahara si trovano alla stessa latitudine, ma hanno climi molto diversi. Una parte significativa di ciò è dovuta alla loro differenza di elevazione. Ma anche luoghi alla stessa latitudine e altitudine possono avere climi molto diversi e il fattore aggiuntivo più grande è l'umidità.

L'aria è piena di energia. Anche nell'aria ferma, le molecole si muovono continuamente, urtandosi l'una contro l'altra. Anche se è un po' un imbroglio, puoi pensare all'energia dell'aria come rappresentata dalla sua temperatura: più l'aria è calda, più energia contiene. Quando il vapore acqueo viene lanciato nella situazione, diventa improvvisamente un po' più complicato. A temperature "normali", l'acqua può esistere come ghiaccio solido, acqua liquida e vapore acqueo gassoso - non solo può esistere come tutti e tre nella stessa posizione, di solito lo fa. Puoi vederlo tu stesso osservando da vicino un bicchiere di acqua ghiacciata. Anche se l'acqua è raffreddata dal ghiaccio, alcune molecole hanno energia sufficiente per sfuggire alla fase liquida e sollevarsi dalla superficie come "nebbia". Nel frattempo, alcune molecole di vapore acqueo già presenti nell'aria colpiscono i lati freddi del vetro e si condensano nuovamente in liquido acqua. In qualsiasi ambiente, l'acqua cerca un equilibrio tra gli stati solido, liquido e gassoso.

Il motivo per cui l'umidità, che è una misura del vapore acqueo sospeso nell'aria, è un fattore così importante nel tempo e nel clima è perché l'acqua contiene energia extra alle temperature quotidiane. L'acqua si converte costantemente tra le sue tre forme, ma ogni conversione consuma o rilascia energia. In altre parole, il vapore acqueo a temperatura ambiente è diverso dall'acqua liquida alla stessa temperatura perché ha acquisito energia in più. Anche se la temperatura è la stessa, il vapore ha più energia perché si è convertito da liquido a gas. Nei circoli meteorologici, quell'energia è chiamata "calore latente". Ciò significa che una massa di aria calda e secca contiene molta meno energia di una massa di aria umida alla stessa temperatura. Poiché il clima e il tempo sono funzioni dell'energia, l'umidità è un fattore critico nel clima.

Praticamente tutta l'energia che guida il clima della Terra proviene dal sole. L'energia solare riscalda l'aria e, soprattutto, l'acqua. L'acqua dell'oceano ai tropici è molto più calda dell'acqua ai poli, ma l'acqua non si ferma in un punto. Le differenze di densità nell'acqua e nell'aria, insieme alla rotazione terrestre, guidano le correnti sia nell'aria che nell'acqua. Quelle correnti distribuiscono energia intorno alla Terra e le distribuzioni di energia guidano il clima. I temporali sono una manifestazione molto visibile di queste correnti. L'aria sopra le acque calde dell'oceano contiene una percentuale relativamente alta di vapore acqueo. Quando l'aria si sposta nelle regioni più fredde, l'equilibrio tra le tre fasi dell'acqua si sposta, tendendo più verso il liquido che verso la fase gassosa. Ciò significa che il vapore acqueo si condensa e la pioggia scende. La pioggia è la manifestazione più visibile dell'umidità.

Poiché l'acqua trasporta calore latente, agisce per moderare gli sbalzi di temperatura. Ad esempio, nell'umidità estiva del Midwest, l'aria si raffredda di notte. A sua volta, l'equilibrio tra acqua liquida e vapore acqueo cambia, quindi parte dell'acqua si condensa. Ma quando l'acqua si condensa, rilascia il suo calore latente nell'aria circostante, riscaldando effettivamente l'aria anche se la mancanza di luce solare raffredda l'aria. Quando il sole sorge, il processo si inverte. La luce solare riscalda l'aria, portando all'evaporazione dell'acqua liquida in vapore acqueo. Ma questo richiede energia extra, energia che altrimenti andrebbe a riscaldare la terra e l'aria, quindi la temperatura non aumenta così rapidamente. Quindi Chicago, proprio accanto al lago Michigan, non vede neanche lontanamente l'oscillazione giornaliera delle temperature che si vede a Phoenix, nel mezzo del deserto arido.