Påverkar luftfuktigheten klimatet?

Klimat avser de långsiktiga väderfenomen som är förknippade med en region. Den inkluderar medeltemperaturen, typen och frekvensen av nederbörd och det förväntade variationen i vädret. Fuktighet är både en del av klimatet och en dämpande effekt i klimatet. Till exempel har den tropiska regnskogen ett klimat som dikteras av dess relativt konstanta exponering för solljus hela tiden året, men den höga nederbörden orsakad av höga medeltemperaturer är lika mycket en del av det tropiska klimat. Så det är inte enkelt att skilja luftfuktighet från klimat, men det är fortfarande möjligt att identifiera några av de klimatologiska effekterna av fuktnivåer.

Fuktighet går långt mot att definiera ett klimat, men det styr inte allt. Eftersom solenergi driver jordens väder, skulle du förvänta dig att platser på samma latitud - som ser identisk sol exponering - skulle ha identiska klimat. Du kan se detta i medeltemperaturen, till exempel i Minneapolis och Bukarest, som båda ligger ungefär 44,5 grader norr. Minneapolis har en medeltemperatur på cirka 7 grader Celsius (44 grader Fahrenheit), medan Bukarests genomsnitt är 11 grader Celsius (51 grader Fahrenheit). Men Mount Everest och Saharaöknen ligger också på samma latitud, men har ändå väldigt olika klimat. En betydande del av det beror på deras höjdskillnad. Men även platser på samma latitud och höjd kan ha helt olika klimat, och den största ytterligare faktorn är fuktighet.

Luften är full av energi. Även i stilla luftar skjuter molekylerna ständigt och stöter på varandra. Även om det fuskar lite kan du tänka på att luftens energi representeras av dess temperatur - ju varmare luften desto mer energi håller den. När vattenånga kastas in i situationen blir det plötsligt lite mer komplicerat. Vid "normala" temperaturer kan vatten finnas som fast is, flytande vatten och gasformig vattenånga - inte bara kan det existera som alla tre på samma plats, det gör det vanligtvis. Du kan se detta själv genom att noggrant observera ett glas isvatten. Även om vattnet kyls av isen, har vissa molekyler tillräckligt med energi för att fly från vätskefasen och stiga upp från ytan som "dimma". Under tiden träffar vissa vattenångmolekyler som redan finns i luften glasets kalla sidor och kondenserar tillbaka till vätska vatten. I alla miljöer söker vatten en balans mellan fasta, flytande och gasformiga tillstånd.

Anledningen till att luftfuktigheten - som är ett mått på vattenånga som är upphängd i luften - är en så viktig faktor i väder och klimat beror på att vatten innehåller extra energi vid dagliga temperaturer. Vatten omvandlas ständigt bland sina tre former, men varje omvandling förbrukar eller släpper ut energi. På annat sätt, vattenånga vid rumstemperatur skiljer sig från flytande vatten vid samma temperatur eftersom det har fått lite extra energi. Även om temperaturen är densamma har ångan mer energi eftersom den har omvandlats från en vätska till en gas. I meteorologiska kretsar kallas den energin "latent värme". Vad det betyder är att en massa varm, torr luft innehåller mycket mindre energi än en massa fuktig luft vid samma temperatur. Eftersom klimat och väder är energifunktioner är fuktighet en kritisk faktor i klimatet.

Praktiskt taget all energi som driver jordens klimat kommer från solen. Solenergi värmer upp luften och - ännu viktigare - vattnet. Havsvatten i tropikerna är mycket varmare än vatten vid polerna, men vattnet sitter inte bara på en plats. Densitetsskillnader i vatten och luft, tillsammans med jordens rotation, driver strömmar i både luft och vatten. Dessa strömmar fördelar energi runt jorden och energifördelningarna driver klimatet. Regnstormar är en mycket synlig manifestation av dessa strömmar. Luft över varmt havsvatten innehåller en relativt hög andel vattenånga. När den luften rör sig till kallare områden förskjuts balansen mellan de tre vattenfaserna - lutar mer mot vätskan än till gasfasen. Det betyder att vattenångan kondenserar och regn kommer ner. Regn är den mest synliga manifestationen av fukt.

Eftersom vatten bär latent värme, verkar det till måttliga temperatursvängningar. Till exempel under sommarfuktigheten i Mellanvästern svalnar luften på natten. I sin tur förskjuts balansen mellan flytande vatten och vattenånga, så en del av vattnet kondenseras. Men när vatten kondenserar släpper det ut sitt latenta värme till luften runt det - det värmer faktiskt luften även om bristen på solljus svalnar luften. När solen stiger, går processen om. Solljus värmer upp luften, vilket leder till avdunstning av flytande vatten till vattenånga. Men det tar extra energi - energi som annars skulle gå till uppvärmning av land och luft - så att temperaturen inte stiger så snabbt. Så Chicago - precis intill Lake Michigan - ser inte någonstans nära den dagliga svängningen i temperaturer som ses i Phoenix - mitt i den torra öknen.