地球の水は、水循環を通じて絶えず変化しています。 いくつかの自然なプロセスにより、水は固体から液体、気体へと状態を変化させます。 水がガスになると、3つの異なる方法のいずれかで大気中に侵入します。
水は沸点まで加熱されると水蒸気になり、大気中に放出されます。 太陽からのエネルギーは水を暖め、蒸発させます。 大気中の雲の中の大量の水は、海から蒸発し、最終的には上層大気に凝縮した水から来ています。 ただし、水は土壌やその他の表面からも蒸発する可能性があります。
米国地質調査所によると、大気中の水の約10％は蒸散の結果であり、水蒸気が植物の葉から放出されるプロセスです。 植物の根は土壌から水を引き出します。 この水の一部は、光合成中に気孔と呼ばれる葉の小さな開口部が開くと、蒸気として大気中に放出されます。
昇華は、間に液相がなくても、水の固体状態から直接気体状態への遷移を伴います。 氷は通常、湿度が比較的低く、乾燥した風が存在し、日光が豊富な高地で直接水蒸気に変化します。