เหตุใดเราจึงมองเห็นลมหายใจของเราในวันฤดูหนาวอันหนาวเหน็บ

คุณคงรู้ว่าทุกครั้งที่คุณหายใจเข้า คุณจะดึงออกซิเจนเข้าสู่ปอด และทุกครั้งที่คุณหายใจออก คุณจะขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ก๊าซทั้งสองนี้มองไม่เห็น ดังนั้นปรากฏการณ์การเห็นลมหายใจของคุณเมื่ออากาศเย็นภายนอกจึงค่อนข้างลึกลับ เหตุผลไม่ได้เกี่ยวอะไรกับออกซิเจนหรือคาร์บอนไดออกไซด์มากนัก แต่กับไอน้ำซึ่งอยู่ในร่างกายมนุษย์และในอากาศโดยรอบ

น้ำเป็นส่วนประกอบประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของร่างกายมนุษย์ ซึ่งเป็นเปอร์เซ็นต์เดียวกับน้ำที่พบในพื้นผิวโลก ปอดของผู้คนจึงมีความชื้นมาก และทุกๆ ลมหายใจที่คุณขับออกก็เต็มไปด้วยไอน้ำ คุณสามารถทดสอบได้ด้วยตัวเองโดยยกมือขึ้นแนบปากแล้วหายใจเข้า เมื่อคุณเอามือออก คุณจะสัมผัสได้ถึงความชื้นโดยการถูให้เข้ากัน ถ้าคุณชอบนอนห่มผ้าปิดปาก คุณอาจสังเกตเห็นว่าช่วงเช้าๆ ผ้าคลุมนั้นชื้น

อุณหภูมิในร่างกายใกล้เคียงกับ 100 องศาฟาเรนไฮต์ (37 องศาเซลเซียส) ซึ่งอุ่นเพียงพอสำหรับน้ำในปอดที่จะมีอยู่ในรูปของก๊าซ แต่เมื่ออากาศโดยรอบเย็น ความชื้นในอากาศที่หายใจออกจะเริ่มกลายเป็นหยดน้ำเล็กๆ กระบวนการนี้เรียกว่าการควบแน่นและเป็นกระบวนการเดียวกับที่เมฆก่อตัวขึ้น ละอองน้ำยังคงเบาพอที่จะลอยอยู่ในอากาศ แต่มีขนาดใหญ่พอที่จะมองเห็นได้ ละอองเหล่านี้ก่อตัวเร็วขึ้นเมื่ออุณหภูมิของอากาศลดลง และเมฆที่คุณเห็นเมื่อคุณหายใจออกจะใหญ่ขึ้น

สังเกตผลกระทบจากการควบแน่นได้ง่ายแม้ในวันที่อากาศอบอุ่น สิ่งที่คุณต้องทำคือสูดหายใจแรงๆ ไปที่หน้าต่างหรือกระจก หมอกที่ก่อตัวเป็นการควบแน่น และเกิดขึ้นเนื่องจากพื้นผิวของกระจกเย็นกว่าอากาศโดยรอบ อีกวิธีหนึ่งในการสังเกตการควบแน่นคือการต้มน้ำร้อนบนเตาและชงชาให้ตัวเอง เมื่อน้ำเดือดจะก่อตัวเป็นไอระเหยที่มองเห็นได้ในอากาศที่เย็นกว่าเหนือเตา เมฆยังคงก่อตัวแม้หลังจากที่คุณเทน้ำลงในถ้วยชาแล้ววางถ้วยลงบนโต๊ะ

ไม่มีอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงด้านล่างซึ่งคุณสามารถเห็นลมหายใจของคุณ และสูงกว่าที่คุณมองไม่เห็น การควบแน่นอาจเกิดขึ้นได้แม้ในวันที่ค่อนข้างอบอุ่นหากอากาศชื้น และอาจไม่ก่อตัวในวันที่อากาศหนาวเย็นหากอากาศแห้ง เมื่ออากาศเย็นจัด การควบแน่นสามารถก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วจนสร้างปัญหาให้กับผู้ที่มีขนบนใบหน้า: มันสามารถก่อตัวเป็นชั้นของน้ำแข็งบนเคราหรือหนวดได้ วิธีหนึ่งที่ผู้คนจะหลีกเลี่ยงสิ่งนี้ได้คือการสวมผ้าพันคอที่ปิดปาก ลมหายใจช่วยให้ผ้าพันคออุ่นและป้องกันไม่ให้น้ำแข็งก่อตัว