ความชื้นส่งผลต่อสภาพอากาศอย่างไร?

ปริมาณไอน้ำในอากาศแตกต่างกันไปตั้งแต่ปริมาณเล็กน้อยจนถึงประมาณ 4 เปอร์เซ็นต์ของก๊าซในบรรยากาศทั้งหมด ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เปอร์เซ็นต์ของไอน้ำหรือความชื้นเป็นตัวกำหนดว่าคุณรู้สึกอย่างไรเมื่ออยู่ข้างนอก เช่นเดียวกับสุขภาพของสัตว์และพืชที่อยู่รอบตัวคุณ นอกจากนี้ยังกำหนดการก่อตัวของเมฆและความน่าจะเป็นของเหตุการณ์สภาพอากาศ เช่น พายุฝนฟ้าคะนองหรือพายุหิมะฤดูหนาวที่ทำให้หมดอำนาจ

การวัดปริมาณความชื้นในอากาศที่พบบ่อยที่สุด ณ เวลาที่กำหนดในวันที่กำหนดคือความชื้นสัมพัทธ์ การวัดนี้แตกต่างจากความชื้นสัมบูรณ์ ซึ่งเป็นเพียงอัตราส่วนของไอน้ำต่ออากาศแห้งในปริมาตรที่กำหนดและไม่ขึ้นกับอุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์: เท่ากับปริมาณความชื้นที่สัมพันธ์กับปริมาณความชื้นสูงสุดที่อากาศสามารถเก็บได้ที่อุณหภูมิปัจจุบัน เมื่อความชื้นสัมพัทธ์อยู่ที่ 100 เปอร์เซ็นต์ อากาศจะอิ่มตัว และความชื้นจะควบแน่นเป็นน้ำค้างหรือตกลงมาจากอากาศในลักษณะฝน

เมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสง พื้นดินจะดูดซับความร้อนและแผ่รังสีบางส่วนกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ ทำให้อากาศอุ่นขึ้นใกล้กับพื้นดิน ลมอุ่นเบากว่าอากาศเย็นและลอยตัวขึ้นเป็นกระแสพาความร้อนขึ้น เมื่ออากาศภาคพื้นดินเต็มไปด้วยความชื้น ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการระเหยจากทะเลสาบหรือมหาสมุทรที่อยู่ใกล้เคียง ความชื้นจะเพิ่มขึ้นพร้อมกับอากาศอุ่น อากาศเย็นในบรรยากาศชั้นบน และเนื่องจากอากาศเย็นเก็บความชื้นได้น้อยกว่า ไอน้ำจึงควบแน่นเป็นหมอก หรือหากอุณหภูมิเย็นพอ อนุภาคน้ำแข็ง จากพื้นดิน การควบแน่นนี้ถูกมองว่าเป็นเมฆ

เมฆบังดวงอาทิตย์และทำให้อากาศเย็นลง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ เมื่ออากาศอิ่มตัวแล้ว ปริมาณน้ำฝนก็เริ่มลดลง แต่ก่อนหน้านั้น อากาศก็อาจกลายเป็นหมอกและมีหมอกลงได้ ในที่สุด การควบแน่นและการตกตะกอนจะทำให้อากาศเย็นลงจนหยุดการพาความร้อน และเมฆก็แตกสลาย วัฏจักรนี้เกิดซ้ำบ่อยครั้งใกล้กับแหล่งน้ำขนาดใหญ่ แต่แทบจะไม่เคยเกิดขึ้นในสถานที่ที่ไม่มีแหล่งน้ำระเหย เช่น ทะเลทราย อย่างไรก็ตาม เมฆสามารถก่อตัวขึ้นใกล้ภูเขาได้แม้ว่าความชื้นจะต่ำเนื่องจากกระแสลมบนทางลาดจะดันอากาศให้สูงขึ้น เมื่ออากาศเย็นลงใกล้ยอดเขา ความชื้นใด ๆ ในนั้นก็จะควบแน่น

ลมอุ่นสามารถกักเก็บความชื้นได้มาก และทั้งอากาศและความชื้นก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในบรรยากาศชั้นบน ความชื้นจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว ก่อตัวเป็นเมฆขนาดใหญ่ที่แผ่กระจายออกไปในสภาวะความดันที่ลดลง การไหลของอากาศที่สูงขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้เกิดพื้นที่ความกดอากาศต่ำใกล้กับพื้นดิน และอากาศที่เย็นกว่าจะไหลเข้ามาเติมเต็มพื้นที่เหล่านี้ ผลของการไหลเวียนของอากาศและความชื้นนี้คือเมฆดำ ลม และฝนของพายุฝนฟ้าคะนอง พายุเฮอริเคนพัฒนาในสภาวะที่มีความชื้นสูงและอุณหภูมิสูงเหนือมหาสมุทรเขตร้อนในช่วงฤดูร้อน เนื่องจากพวกมันถูกเติมเชื้อเพลิงโดยน้ำทะเลที่ระเหยอย่างรวดเร็ว พายุเฮอริเคนจึงมักจะสูญเสียพลังงานและสลายไปเมื่อขึ้นฝั่ง