Количество водяного пара в воздухе варьируется от следовых количеств до примерно 4 процентов всех атмосферных газов, в зависимости от множества факторов. Процент водяного пара или влажности определяет, как вы себя чувствуете, когда находитесь на улице, а также здоровье животных и растений вокруг вас. Он также определяет образование облаков и вероятность погодных явлений, таких как гроза или сильная зимняя метель.
Абсолютная и относительная влажность
Наиболее распространенной мерой количества влаги в воздухе в определенное время в определенный день является относительная влажность. Эта мера отличается от абсолютной влажности, которая представляет собой просто отношение водяного пара к сухому воздуху в данном объеме и не зависит от температуры. Относительная влажность выражается в процентах: она равна количеству присутствующей влаги по отношению к максимальному количеству влаги, которое воздух может удерживать при текущей температуре. Когда относительная влажность составляет 100 процентов, воздух насыщен, и влага либо конденсируется в виде росы, либо выпадает из воздуха в виде осадков.
Образование облаков
Когда светит солнце, земля поглощает тепло и излучает часть его обратно в атмосферу, нагревая воздух вблизи земли. Теплый воздух легче холодного, и он поднимается вверх, образуя восходящий конвекционный поток. Когда приземный воздух полон влаги - что может быть результатом испарения из близлежащего озера или океана - влажность повышается вместе с теплым воздухом. Воздух охлаждается в верхних слоях атмосферы, и, поскольку холодный воздух может удерживать меньше влаги, водяной пар конденсируется в туман или, если температура достаточно низкая, в частицы льда. С земли этот конденсат воспринимается как облака.
Прибрежные и горные климатические зоны
Облака закрывают солнце и охлаждают воздух под ними, что увеличивает относительную влажность воздуха. Как только воздух насыщается, начинают выпадать осадки, но даже до этого воздух может стать туманным и туманным. В конце концов, конденсат и осадки достаточно охлаждают воздух, чтобы прекратить конвекцию, и облака распадаются. Этот цикл часто повторяется возле больших водоемов, но почти никогда не происходит в местах, где отсутствует источник испаряющейся воды, например в пустынях. Однако облака могут образовываться возле гор, даже если влажность низкая, потому что восходящие потоки на склонах поднимают воздух выше. Когда воздух у горных вершин охлаждается, влага, содержащаяся в нем, конденсируется.
Грозы и ураганы
Теплый воздух может удерживать большое количество влаги, поэтому воздух и влажность быстро поднимаются. В верхних слоях атмосферы влага быстро охлаждается, образуя большие облака, которые распространяются в условиях пониженного давления. Быстрый восходящий поток воздуха создает области с низким давлением у земли, и более прохладный воздух устремляется, чтобы заполнить эти области. Результатом этой циркуляции воздуха и влаги являются темные облака, ветер и дождь во время грозы. Ураганы возникают в условиях экстремальной влажности и высоких температур над тропическими океанами в летние месяцы. Поскольку они подпитываются быстро испаряющейся океанской водой, ураганы обычно теряют энергию и рассеиваются при выходе на сушу.