เกิดอะไรขึ้นกับความดันอากาศที่มีไอน้ำเพิ่มขึ้น?

เมื่อคุณพูดถึงความกดอากาศและไอน้ำ คุณกำลังพูดถึงสองสิ่งที่แตกต่างกัน แต่มีความสัมพันธ์กัน หนึ่งคือความกดอากาศที่แท้จริงของชั้นบรรยากาศบนพื้นผิวโลก -- ที่ระดับน้ำทะเลจะอยู่ที่ประมาณ 1 บาร์ หรือ 14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้วเสมอ อีกส่วนหนึ่งคือสัดส่วนของความดันนี้ที่เกิดจากไอน้ำในอากาศ หรือความดันไออิ่มตัว ซึ่งเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามระดับไอน้ำ

ความกดอากาศถูกควบคุมโดยกฎของดาลตัน จอห์น ดาลตันเป็นนักวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 ซึ่งกล่าวในตอนแรกว่าความดันรวมของอากาศคือผลรวมของแรงดันบางส่วนของส่วนประกอบทั้งหมด ส่วนประกอบเหล่านี้รวมถึงก๊าซหลักและก๊าซเล็กน้อย ไอน้ำ และอนุภาค ซึ่งเป็นของแข็งขนาดเล็ก เช่น ฝุ่นและควัน ความดันส่วนใหญ่เกิดจากไนโตรเจน ซึ่งประกอบด้วยชั้นบรรยากาศประมาณ 78 เปอร์เซ็นต์ของโลก ออกซิเจนเป็นอันดับสอง อยู่ที่ประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์ อาร์กอนซึ่งมาในอันดับที่สามคิดเป็น 1 เปอร์เซ็นต์ของชั้นบรรยากาศของโลก โดยปกติก๊าซอื่นๆ ทั้งหมดจะมีสัดส่วนน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ ยกเว้นไอน้ำที่มีความแปรปรวนสูง

ปริมาณอากาศที่ประกอบด้วยไอน้ำโดยทั่วไปคือ 1 ถึง 4 เปอร์เซ็นต์ ก๊าซทั้งหมดในอากาศ รวมทั้งไอน้ำ มีอยู่ในสัดส่วนที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เนื่องจากจำนวนทั้งหมดต้องเท่ากับ 100 เปอร์เซ็นต์ การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของเปอร์เซ็นต์ที่ไอน้ำครอบครองส่งผลให้เปอร์เซ็นต์ของก๊าซอื่น ๆ ลดลงหรือเพิ่มขึ้น

"ความกดอากาศ" คือความกดอากาศทั้งหมดที่ชั้นบรรยากาศของโลกกระทำ เนื่องจากความดันบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเลจะอยู่ที่ประมาณ 1 บาร์เสมอ การเพิ่มขึ้นของไอน้ำ ณ ตำแหน่งใดก็ตามจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย ที่ระดับความสูงสูง ความกดอากาศโดยรวมจะลดลงและการเพิ่มขึ้นของไอน้ำจะมีผลกระทบมากกว่า แม้ว่าจะยังค่อนข้างน้อยก็ตาม

อย่างไรก็ตาม มีการวัด "ความดันอากาศ" อีกอย่างหนึ่งที่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อไอน้ำเพิ่มขึ้น นี่คือความดันไออิ่มตัวหรือสัดส่วนของความดันบรรยากาศที่เกิดจากไอน้ำเอง ปริมาณไอน้ำในอากาศหรือความชื้นขึ้นอยู่กับการระเหย การระเหยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำ เมื่อน้ำอุ่นขึ้น โมเลกุลจะระเหยออกจากผิวมากขึ้น น้ำในอากาศเย็นจะระเหยน้อยลงและน้ำในอากาศอุ่นจะระเหยเร็วขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นความสัมพันธ์ระหว่างความร้อนและความชื้น ความอิ่มตัวคือเมื่ออัตราการระเหยเท่ากับอัตราการควบแน่น กล่าวคือ จำนวนโมเลกุลของน้ำที่เข้าและออกจากผิวน้ำเท่ากัน ความดันไออิ่มตัวจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของไอน้ำ