Jordens atmosfære inneholder omtrent 78 prosent nitrogen, 21 prosent oksygen og 0,9 prosent argon. De resterende 0,1 prosent består av karbondioksid, lystgass, metan, ozon og vanndamp. Til tross for deres små mengder påvirker til og med små endringer i disse atmosfæriske gassene den globale energibalansen og temperaturen. Vanndamp, den viktigste klimagassen, svinger med temperaturen.
Andel vanndamp i luft
Andelen vanndamp i luft varierer basert på temperatur. Prosentandelen av vanndamp i det kalde Arktis og Antarktis (og høyeste alpine regioner) kan nå så lave som 0,2 prosent, mens den varmeste tropiske luften kan inneholde opptil 4 prosent vanndamp.
Vanndamp og temperatur
Kort sagt, jo høyere tørr lufttemperatur, jo mer vanndamp kan luften holde. Når lufttemperaturen avkjøles, faller vanndampinnholdet. Så prosentandelen vanndamp i luft endres med temperatur (og trykk). Når mengden vann i atmosfæren når metning, er luftfuktigheten 100 prosent.
På et 100 prosent metningsnivå kondenserer vanndamp for å danne vanndråper. Hvis vanndråpene blir store nok, faller det regn. Mindre vanndråper fremstår som skyer eller tåke. Under metning rapporteres vanligvis andelen vanndamp i atmosfæren som relativ fuktighet.
Finne relativ fuktighet
Fuktighet refererer til mengden vann i atmosfæren. Relativ fuktighet sammenligner mengden vanndamp i atmosfæren med den teoretiske maksimale mengden vanndamp luften kan holde ved den temperaturen.
Relativ fuktighet kan bestemmes ved hjelp av spesielle psykrometriske diagrammer og et slyngepsykrometer eller to termometre. Et slyngepsykrometer består av to termometre montert sammen på et lite brett festet til en svivel eller kortkjede. Ett termometer har en tørr pære. Det andre termometeret, det våte pæretermometeret, har pæren innpakket med et stykke våt klut.
Tørrlampetermometeret måler lufttemperaturen. Våtpæretermometeret måler temperaturen med fordampningsvannets avkjølende effekt. For å bruke, våt kluten til det våte pæretermometeret, og sving deretter termometeret i 10 til 15 sekunder. Les begge temperaturene.
Relativ fuktighet Temperaturforskjell
Gjenta målingene over to eller tre ganger for å være sikker på at termometeret på våt pære har nådd sitt laveste. Forskjellen mellom de to målingene brukes til å finne relativ fuktighet. Jo større forskjellen i målinger er, desto lavere er den relative fuktigheten.
Ved 86 ° F (30 ° C), for eksempel, betyr en forskjell på 2,7 ° F (1,5 ° C) at den relative fuktigheten er veldig høy ved 89 prosent, mens en forskjell på 27 ° F (15 ° C) betyr at den relative fuktigheten er ekstremt lav ved 17 prosent. På det psykrometriske diagrammet vises termometeravlesningene for tørr pære som vertikale linjer fra x-aksen.
Målingene for våte pærer vises som en buet linje langs den øvre venstre delen av diagrammet. Finn skjæringspunktet mellom den loddrette temperaturlinjen for tørr pære og den vinklede temperaturen for våt pære for å finne den relative fuktigheten.
Vanndamp og absolutt fuktighet
Absolutt fuktighet består av dampkonsentrasjonen eller tettheten i luften. Absolutt fuktighet kan beregnes ved hjelp av tetthetsformelen:
dv = mv ÷ V
Hvorv er tettheten til dampen, mv er massen av dampen og V er luftvolumet. Tettheten eller den absolutte fuktigheten endres med endringer i temperatur eller trykk fordi volumet (V) endres. Luftvolumet øker når temperaturen øker, men synker når trykket øker.
Fra det menneskelige perspektivet, jo mer fuktig luften er, jo mer vanndamp i atmosfæren. Fordampning avtar når mengden vanndamp i luften øker. Siden svette ikke fordamper like lett når vanndampkapasiteten i den omgivende luften er høy, er kjøling av huden mindre effektiv når luftfuktigheten er høy.
Hvorfor vanndamp har betydning
Vanndamp, ikke karbondioksid, er Jordens mest kritiske klimagass. Foruten solen, er vanndamp rang som den andre kilden til jordens varme, og står for rundt 60 prosent av oppvarmingseffekten. Vanndamp fanger opp og holder varmen fra bakken og fører den varmen inn i atmosfæren.
Vanndamp flytter varmen fra ekvator mot polene, og fordeler varmen over hele kloden. Varme absorbert av vannmolekyler gir energi til fordampning. Den vanndampen stiger opp i atmosfæren og fører varmen opp i atmosfæren.
Når vanndampen stiger, når den til slutt nivåer der atmosfæren er mindre tett og luften kaldere. Når vanndampens varmeenergi går tapt til den kaldere luften, kondenserer vanndampen. Når nok vanndamp kondenserer, dannes det skyer. Skyer reflekterer sollys og hjelper til med å kjøle ned jordoverflaten.
