湿度

湿度即空气中水蒸气的含量。它是大气最易变的特征,是气候和天气的主要因素。下面简要讨论湿度问题。要进行全面治疗,看到气候:大气湿度和降水

大气水蒸气是影响天气的一个重要因素,这有几个原因。它通过吸收太阳和地球的热辐射来调节空气温度。此外,大气中的蒸汽含量越高,产生风暴的潜在能量就越多。此外,水蒸气是所有形式的凝结和降水的最终来源。

水蒸气进入大气层主要是由于地球表面的水蒸发,包括陆地和海洋。大气中的水蒸气含量因地而异,因时而异,因为空气的湿度是由温度决定的。例如,在30°C(86°F)时,一体积的空气中可含有高达4%的水蒸气。然而,在-40°C(-40°F),它只能容纳不超过0.2%。

在一定温度下,当一体积的空气能容纳最大数量的水蒸气时,空气就被称为饱和。相对湿度是空气中水蒸气的含量相对于饱和时的含量。例如,饱和空气的相对湿度为100%,而在地球附近,相对湿度很少低于30%。不饱和的空气可以通过三种方式变得饱和——水蒸发到空气中;混合:两团不同温度的空气混合,最初都是不饱和的,但作为混合物是饱和的;或者,最常见的是通过冷却空气,这降低了空气以水蒸气形式保存水分的能力,有时它所持有的水蒸气足以饱和。这种大气冷却可以通过许多方式来实现,如通过一个较冷的气团的到来或通过一个气团沿山一侧向上移动。如果冷却持续超过饱和点,并且在空气中有足够的凝结核,周围可以形成微小的云或雾滴,多余的水分就会凝结成云或雾滴或地球表面的各种形式的降水。然而,凝结过程释放出潜热,通过加热潮湿空气,使其上升,这可能有助于云向上生长,或者相反,当热空气低于饱和点时,可能会蒸发云,从而能够吸收更多的水蒸气。然而,当云形成时,它们会阻挡部分太阳辐射,从而产生冷却空气的净效果。

必须小心区分空气的相对湿度和它的水分含量或密度,称为绝对湿度。撒哈拉沙漠和墨西哥沙漠等热带沙漠上空的气团含有大量看不见的水蒸气。然而,由于高温,相对湿度非常低。相反,在高纬度地区,由于温度低,空气经常处于饱和状态,尽管空气中水分的绝对含量很低。