Atmosfera ziemska jest gospodarzem wielu zjawisk pogodowych, które wpływają na życie i kształtują planetę. Zrozumienie tych zjawisk wymaga znajomości interakcji między temperaturą a wilgotnością. Temperatura wpływa na wilgotność, co z kolei wpływa na możliwość wystąpienia opadów. Interakcja temperatury i wilgotności wpływa również bezpośrednio na zdrowie i samopoczucie ludzi. Wilgotność względna i punkt rosy, wartości powszechnie używane przez meteorologów, pozwalają zrozumieć tę interakcję.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Temperatura i wilgotność mają wpływ na pogodę Ziemi, zdrowie i samopoczucie człowieka. Zmiany temperatury powietrza wpływają na to, ile pary wodnej może pomieścić powietrze. Wartości takie jak wilgotność względna i punkt rosy pomagają opisać ten wpływ na pogodę.
Wilgotność względna
Atmosfera ziemska zawiera wodę w postaci pary wodnej, kryształków lodu lub opadów. Wilgotność względna to procent pary wodnej w powietrzu, który zmienia się wraz ze zmianą temperatury powietrza. Na przykład całkowicie nasycona paczka powietrza pod stałym ciśnieniem nie może pomieścić więcej cząsteczek wody, co daje jej wilgotność względną 100 procent. Wraz ze wzrostem temperatury powietrza powietrze może zawierać więcej cząsteczek wody, a jego wilgotność względna spada. Wraz ze spadkiem temperatury wzrasta wilgotność względna. Wysoka wilgotność względna powietrza występuje, gdy temperatura powietrza zbliża się do wartości punktu rosy. Temperatura zatem bezpośrednio odnosi się do ilości wilgoci, jaką może zatrzymać atmosfera.
Punkt rosy
Gdy wilgotność względna osiągnie 100 procent, tworzy się rosa. Punkt rosy odnosi się do temperatury, w której powietrze nasyca się cząsteczkami wody. Cieplejsze powietrze może pomieścić więcej cząsteczek wody, a gdy to ciepłe powietrze ochładza się, traci parę wodną w postaci kondensacji. Wyższy punkt rosy oznacza wyższą zawartość wilgoci w powietrzu, co prowadzi do nieprzyjemnie wilgotnych warunków z możliwością zachmurzenia i opadów. Samo powietrze jest nasycone, gdy punkt rosy odpowiada temperaturze powietrza. Ludzie uważają, że punkt rosy 55 lub niższy jest dużo bardziej suchy i wygodniejszy niż wyższy punkt rosy. Punkt rosy nigdy nie przekracza temperatury powietrza. Najwyższy odnotowany punkt rosy to 95 w Arabii Saudyjskiej w 2003 roku.
Komfort i efekty zdrowotne
Temperatura i wilgotność wpływają na poziom komfortu ludzi, a także na ich zdrowie. Wysoka wilgotność i ciepło oznaczają więcej wody w powietrzu, co może przenosić cząsteczki zapachu dalej, prowadząc do znacznego smrodu w lecie wokół źródeł bakterii, takich jak śmieci.
Schematy ćwiczeń muszą uwzględniać temperaturę i wilgotność, aby uniknąć zagrożeń dla zdrowia. Dzieje się tak, ponieważ organizm ludzki opiera się na parowaniu potu, który prowadzi do ochłodzenia. Jeśli powietrze jest zarówno gorące, jak i wilgotne, organizm nie może równie skutecznie odparowywać potu, co może prowadzić do odwodnienia, przegrzania, a nawet śmierci. Podobnie jak w suchych warunkach i upale, kluczowe staje się nawodnienie.
Ostatnie badania ujawniają powiązania między wilgotnością, temperaturą a zdrowiem publicznym. Temperatura i wilgotność bezpośrednio wpływają na przenoszenie wirusa grypy w umiarkowanych regionach świata. Aktywność grypy wzrasta zimą w strefach umiarkowanych każdej półkuli. Wirus grypy rozwija się, gdy temperatura na zewnątrz spada. Podczas gdy zimą wilgotność względna jest wyższa w zimie, wilgotność względna w pomieszczeniu jest znacznie bardziej sucha z powodu ogrzewania. Narażenie na zimne powietrze zewnętrzne i suche powietrze wewnętrzne zwiększa przenoszenie wirusa grypy. Badania wskazują, że wirus grypy w aerozolu jest bardziej stabilny przy niższej wilgotności względnej. Okres półtrwania wirusa spada w wyższych temperaturach i nie może się tak łatwo rozprzestrzeniać. Dodatkowo temperatura i wilgotność sprawiają, że ludzie są bardziej podatni na zakażenie grypą. Zimne powietrze, które jest również suche, przepływa przez drogi oddechowe i hamuje oczyszczanie śluzowo-rzęskowe. Funkcje metaboliczne spadają również w niższych temperaturach. Uszkodzone zostają nawet kropelki z dróg oddechowych, przy czym mniejsza wilgotność prowadzi do parowania takich kropel, zmniejszając ich rozmiar i zwiększając ich zdolność do dalszego przemieszczania się. Zwiększa to możliwość przenoszenia grypy w klimacie umiarkowanym.
Zagrożenia kardiologiczne wynikają również ze zmian temperatury i wilgotności. Naukowcy odkryli, że temperatura i wilgotność mają wspólny wpływ na śmiertelność z powodu chorób układu krążenia. W warunkach niskich temperatur i wysokiej wilgotności wzrosła śmiertelność z przyczyn sercowo-naczyniowych. Może to być spowodowane wysoką wilgotnością wpływającą na ryzyko zakrzepicy, w połączeniu z różnymi reakcjami organizmu na stres związany z zimnem.