La quantità di vapore acqueo nell'aria varia da tracce a circa il 4% di tutti i gas atmosferici, a seconda di una varietà di fattori. La percentuale di vapore acqueo, o umidità, determina come ti senti quando sei fuori, così come la salute degli animali e delle piante intorno a te. Determina anche la formazione di nuvole e la probabilità di un evento meteorologico, come un temporale o una tormenta invernale paralizzante.
Umidità assoluta e relativa
La misura più comune della quantità di umidità nell'aria in un dato momento in un dato giorno è l'umidità relativa. Questa misura differisce dall'umidità assoluta, che è semplicemente il rapporto tra vapore acqueo e aria secca in un dato volume ed è indipendente dalla temperatura. L'umidità relativa è espressa in percentuale: è uguale alla quantità di umidità presente rispetto alla quantità massima di umidità che l'aria può contenere alla sua temperatura attuale. Quando l'umidità relativa è del 100%, l'aria è satura e l'umidità si condensa sotto forma di rugiada o cade dall'aria come precipitazione.
Formazione di nuvole
Quando il sole splende, il suolo assorbe calore e ne irradia una parte nell'atmosfera, riscaldando l'aria vicino al suolo. L'aria calda è più leggera dell'aria fredda e sale formando una corrente di convezione verso l'alto. Quando l'aria del suolo è piena di umidità, che può essere il risultato dell'evaporazione da un lago o da un oceano vicino, l'umidità aumenta con l'aria calda. L'aria si raffredda nell'alta atmosfera e, poiché l'aria fredda può trattenere meno umidità, il vapore acqueo si condensa in nebbia o, se la temperatura è sufficientemente fredda, in particelle di ghiaccio. Da terra, questa condensa è percepita come nuvole.
Zone climatiche costiere e montuose
Le nuvole bloccano il sole e raffreddano l'aria sottostante, il che aumenta l'umidità relativa dell'aria. Una volta che l'aria è satura, le precipitazioni iniziano a cadere, ma anche prima l'aria può diventare nebbiosa e nebbiosa. Alla fine, la condensa e le precipitazioni raffreddano l'aria abbastanza da fermare la convezione e le nuvole si rompono. Questo ciclo si ripete frequentemente vicino a grandi specchi d'acqua, ma raramente si verifica in luoghi privi di una fonte di evaporazione dell'acqua, come i deserti. Tuttavia, le nuvole possono formarsi vicino alle montagne anche se l'umidità è bassa perché le correnti ascensionali sui pendii spingono l'aria più in alto. Quando l'aria si raffredda vicino alle cime delle montagne, l'umidità che contiene si condensa.
Temporali e uragani
L'aria calda può trattenere una grande quantità di umidità e sia l'aria che l'umidità salgono rapidamente. Nell'alta atmosfera, l'umidità si raffredda rapidamente, formando grandi nuvole che si diffondono in condizioni di pressione ridotta. Il rapido flusso d'aria verso l'alto crea aree a bassa pressione vicino al suolo e l'aria più fresca si precipita a riempire queste aree. I risultati di questa circolazione di aria e umidità sono le nuvole scure, il vento e la pioggia di un temporale. Gli uragani si sviluppano in condizioni di estrema umidità e alte temperature sugli oceani tropicali durante i mesi estivi. Poiché sono alimentati dall'acqua dell'oceano in rapida evaporazione, gli uragani in genere perdono energia e si dissipano quando arrivano a terra.