อุณหภูมิและความชื้นสัมพันธ์กันอย่างไร

ชั้นบรรยากาศของโลกทำให้เกิดปรากฏการณ์สภาพอากาศมากมายที่ส่งผลต่อชีวิตและรูปร่างของดาวเคราะห์ การทำความเข้าใจปรากฏการณ์เหล่านี้ต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและความชื้น อุณหภูมิส่งผลต่อความชื้น ซึ่งจะส่งผลต่อศักยภาพในการตกตะกอน ปฏิสัมพันธ์ของอุณหภูมิและความชื้นยังส่งผลโดยตรงต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ของมนุษย์ ความชื้นสัมพัทธ์และจุดน้ำค้าง ซึ่งเป็นค่านิยมที่นักอุตุนิยมวิทยาใช้กันทั่วไป ให้ความหมายในการทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์นี้

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

อุณหภูมิและความชื้นส่งผลต่อสภาพอากาศของโลก สุขภาพของมนุษย์ และความเป็นอยู่ที่ดีของมนุษย์ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของอากาศส่งผลต่อปริมาณไอน้ำในอากาศที่สามารถกักเก็บได้ ค่าต่างๆ เช่น ความชื้นสัมพัทธ์และจุดน้ำค้างช่วยอธิบายผลกระทบเหล่านี้ต่อสภาพอากาศ

ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วยน้ำในรูปของไอน้ำ ผลึกน้ำแข็ง หรือการตกตะกอน ความชื้นสัมพัทธ์แสดงถึงเปอร์เซ็นต์ของไอน้ำในอากาศที่เปลี่ยนแปลงเมื่ออุณหภูมิของอากาศเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น อากาศที่อิ่มตัวอย่างสมบูรณ์ที่ความดันคงที่ไม่สามารถเก็บโมเลกุลของน้ำได้อีกต่อไป ทำให้มีความชื้นสัมพัทธ์ 100 เปอร์เซ็นต์ เมื่ออุณหภูมิของอากาศเพิ่มขึ้น อากาศสามารถเก็บโมเลกุลของน้ำได้มากขึ้น และความชื้นสัมพัทธ์จะลดลง เมื่ออุณหภูมิลดลง ความชื้นสัมพัทธ์จะเพิ่มขึ้น ความชื้นสัมพัทธ์สูงของอากาศเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิของอากาศเข้าใกล้ค่าจุดน้ำค้าง อุณหภูมิจึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับปริมาณความชื้นที่บรรยากาศสามารถกักเก็บได้

เมื่อความชื้นสัมพัทธ์ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ น้ำค้างจะก่อตัวขึ้น จุดน้ำค้างหมายถึงอุณหภูมิที่อากาศอิ่มตัวโดยโมเลกุลของน้ำ อากาศที่อุ่นขึ้นสามารถเก็บโมเลกุลของน้ำได้มากกว่า และเมื่ออากาศอุ่นนั้นเย็นตัวลง ก็จะสูญเสียไอน้ำในรูปของการควบแน่น จุดน้ำค้างที่สูงขึ้นหมายถึงปริมาณความชื้นในอากาศที่สูงขึ้น นำไปสู่สภาวะที่ชื้นอย่างไม่สบายใจโดยมีเมฆและมีโอกาสเกิดหยาดน้ำฟ้า อากาศจะอิ่มตัวเมื่อจุดน้ำค้างตรงกับอุณหภูมิของอากาศ ผู้คนพบจุดน้ำค้างที่ 55 หรือต่ำกว่าที่แห้งกว่ามาก และสะดวกสบายกว่าจุดน้ำค้างที่สูงขึ้น จุดน้ำค้างไม่เคยเกินอุณหภูมิอากาศ จุดน้ำค้างสูงสุดที่บันทึกไว้อยู่ที่ 95 ในซาอุดิอาระเบียในปี 2546

อุณหภูมิและความชื้นส่งผลต่อระดับความสะดวกสบายของผู้คนตลอดจนสุขภาพของพวกเขา ความชื้นและความร้อนสูงหมายถึงมีน้ำในอากาศมากขึ้น ซึ่งสามารถพาโมเลกุลของกลิ่นไปได้ไกลขึ้น ทำให้เกิดกลิ่นเหม็นในฤดูร้อนรอบๆ แหล่งแบคทีเรีย เช่น ขยะ

สูตรการออกกำลังกายต้องคำนึงถึงอุณหภูมิและความชื้นเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่อสุขภาพ เนื่องจากร่างกายมนุษย์อาศัยการระเหยของเหงื่อเพื่อทำให้เย็นลง หากอากาศทั้งร้อนและชื้น ร่างกายจะไม่สามารถระเหยเหงื่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งอาจนำไปสู่ภาวะขาดน้ำ ความร้อนสูงเกินไป และถึงขั้นเสียชีวิตได้ เช่นเดียวกับในสภาพอากาศที่แห้งแล้งและความร้อนสูง ความชุ่มชื้นกลายเป็นกุญแจสำคัญ

การศึกษาล่าสุดเผยให้เห็นความเชื่อมโยงระหว่างความชื้น อุณหภูมิ และการสาธารณสุข อุณหภูมิและความชื้นส่งผลโดยตรงต่อการแพร่เชื้อไวรัสไข้หวัดใหญ่ในเขตอบอุ่นของโลก กิจกรรมไข้หวัดใหญ่เพิ่มขึ้นในฤดูหนาวในเขตอบอุ่นของแต่ละซีกโลก ไวรัสไข้หวัดใหญ่เจริญเติบโตเมื่ออุณหภูมิภายนอกเย็นลง แม้ว่าความชื้นสัมพัทธ์ในฤดูหนาวจะสูงกว่าในฤดูหนาว แต่ความชื้นสัมพัทธ์ในร่มจะแห้งกว่ามากเนื่องจากความร้อน การสัมผัสกับอากาศเย็นภายนอกและอากาศภายในที่แห้งจะเพิ่มการแพร่เชื้อไวรัสไข้หวัดใหญ่ การวิจัยบ่งชี้ว่าไวรัสไข้หวัดใหญ่ชนิดละอองลอยมีความเสถียรมากกว่าที่ความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ ครึ่งชีวิตของไวรัสจะลดลงที่อุณหภูมิสูงขึ้นและไม่สามารถแพร่ระบาดได้ง่าย นอกจากนี้ อุณหภูมิและความชื้นยังทำให้ผู้คนเสี่ยงต่อการติดเชื้อไข้หวัดใหญ่มากขึ้น อากาศเย็นที่แห้งยังไหลผ่านทางเดินหายใจและยับยั้งการขจัดของเมือก ฟังก์ชั่นการเผาผลาญจะลดลงในอุณหภูมิที่เย็นกว่าเช่นกัน แม้แต่ละอองในทางเดินหายใจก็ได้รับผลกระทบด้วยความชื้นน้อยลงนำไปสู่การระเหยของละอองดังกล่าว ทำให้ขนาดลดลงและเพิ่มความสามารถในการเดินทางต่อไป สิ่งนี้จะเพิ่มความเป็นไปได้ของการแพร่กระจายของไข้หวัดใหญ่ในสภาพอากาศที่เย็นจัด

ความเสี่ยงต่อหัวใจยังเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้น นักวิจัยพบว่ามีผลกระทบร่วมกันระหว่างอุณหภูมิและความชื้นในการตายจากโรคหัวใจและหลอดเลือด ในสภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำและมีความชื้นสูง อัตราการเสียชีวิตจากโรคหัวใจและหลอดเลือดเพิ่มขึ้น อาจเป็นเพราะความชื้นสูงที่ส่งผลต่อความเสี่ยงต่อการเกิดลิ่มเลือด รวมกับการตอบสนองของความเครียดจากความหนาวเย็นต่างๆ ของร่างกายมนุษย์