Ilość pary wodnej w powietrzu waha się od ilości śladowych do około 4% wszystkich gazów atmosferycznych, w zależności od różnych czynników. Procent pary wodnej — czyli wilgotność — określa, jak się czujesz na zewnątrz, a także zdrowie zwierząt i roślin wokół ciebie. Określa również powstawanie chmur i prawdopodobieństwo wystąpienia zdarzenia pogodowego, takiego jak burza z piorunami lub paraliżująca zimowa zamieć.
Wilgotność bezwzględna i względna
Najczęstszą miarą ilości wilgoci w powietrzu o określonej porze w danym dniu jest wilgotność względna. Miara ta różni się od wilgotności bezwzględnej, która jest po prostu stosunkiem pary wodnej do suchego powietrza w danej objętości i jest niezależna od temperatury. Wilgotność względna jest wyrażana w procentach: jest równa ilości obecnej wilgoci w stosunku do maksymalnej ilości wilgoci, jaką powietrze może utrzymać w swojej aktualnej temperaturze. Gdy wilgotność względna wynosi 100 procent, powietrze jest nasycone, a wilgoć albo skrapla się w postaci rosy, albo wylatuje z powietrza w postaci opadów.
Formacja chmur
Kiedy świeci słońce, ziemia pochłania ciepło i oddaje część z powrotem do atmosfery, ogrzewając powietrze blisko ziemi. Ciepłe powietrze jest lżejsze niż chłodne i unosi się, tworząc w górę prąd konwekcyjny. Gdy powietrze gruntowe jest pełne wilgoci — co może być wynikiem parowania z pobliskiego jeziora lub oceanu — wilgotność wzrasta wraz z ciepłym powietrzem. Powietrze ochładza się w górnej warstwie atmosfery, a ponieważ chłodne powietrze może zatrzymywać mniej wilgoci, para wodna kondensuje się w mgłę lub, jeśli temperatura jest wystarczająco niska, w cząstki lodu. Z ziemi ta kondensacja jest postrzegana jako chmury.
Przybrzeżne i górskie strefy klimatyczne
Chmury blokują słońce i chłodzą powietrze pod nimi, co zwiększa wilgotność względną powietrza. Gdy powietrze jest nasycone, opady zaczynają spadać, ale nawet wcześniej powietrze może stać się mgliste i zamglone. W końcu kondensacja i opady ochładzają powietrze na tyle, aby zatrzymać konwekcję, a chmury pękają. Cykl ten powtarza się często w pobliżu dużych zbiorników wodnych, ale rzadko występuje w miejscach pozbawionych źródła parującej wody, takich jak pustynie. Jednak chmury mogą tworzyć się w pobliżu gór, nawet jeśli wilgotność jest niska, ponieważ prądy wznoszące na zboczach wypychają powietrze wyżej. Kiedy powietrze ochładza się w pobliżu szczytów górskich, cała zawarta w nim wilgoć skrapla się.
Burze i huragany
Ciepłe powietrze może zatrzymać dużą ilość wilgoci, a zarówno powietrze, jak i wilgoć szybko się unoszą. W górnych warstwach atmosfery wilgoć szybko się ochładza, tworząc duże chmury, które rozprzestrzeniają się w warunkach obniżonego ciśnienia. Szybki przepływ powietrza w górę tworzy obszary o niskim ciśnieniu w pobliżu ziemi, a chłodniejsze powietrze wypełnia te obszary. Wynikiem tej cyrkulacji powietrza i wilgoci są ciemne chmury, wiatr i deszcz podczas burzy. Huragany rozwijają się w ekstremalnych warunkach wilgotnościowych i wysokich temperaturach nad oceanami tropikalnymi w miesiącach letnich. Ponieważ są napędzane przez szybko wyparowującą wodę oceaniczną, huragany zazwyczaj tracą energię i rozpraszają się, gdy lądują.
