Wilgotność, ilość pary wodnej w powietrzu. Jest najbardziej zmienną cechą atmosfery i stanowi główny czynnik wpływający na klimat i pogodę. Poniżej znajduje się krótkie omówienie wilgotności. Pełne omówienie znajduje się w dziale klimat: Wilgotność atmosfery i opady atmosferyczne.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Atmosferyczna para wodna jest ważnym czynnikiem w pogodzie z kilku powodów. Reguluje ona temperaturę powietrza poprzez pochłanianie promieniowania cieplnego zarówno od Słońca, jak i od Ziemi. Ponadto, im wyższa zawartość pary wodnej w atmosferze, tym więcej energii utajonej jest dostępne do generowania burz. Ponadto para wodna jest ostatecznym źródłem wszystkich form kondensacji i opadów atmosferycznych.
Para wodna dostaje się do atmosfery przede wszystkim w wyniku parowania wody z powierzchni Ziemi, zarówno lądowej, jak i morskiej. Zawartość pary wodnej w atmosferze różni się w zależności od miejsca i czasu, ponieważ wilgotność powietrza zależy od temperatury. Na przykład w temperaturze 30 °C objętość powietrza może zawierać do 4 procent pary wodnej. Natomiast w temperaturze -40 °C może zawierać nie więcej niż 0,2 procent.
Gdy objętość powietrza w danej temperaturze zawiera maksymalną ilość pary wodnej, mówi się, że powietrze jest nasycone. Wilgotność względna to zawartość pary wodnej w powietrzu w stosunku do jej zawartości w stanie nasycenia. Na przykład, powietrze nasycone ma wilgotność względną 100 procent, a w pobliżu Ziemi wilgotność względna bardzo rzadko spada poniżej 30 procent. Nienasycone powietrze może stać się nasycone na trzy sposoby – przez odparowanie wody z powietrza; przez zmieszanie dwóch mas powietrza o różnych temperaturach, z których obie są początkowo nienasycone, ale nasycone jako mieszanina; lub, najczęściej, przez ochłodzenie powietrza, które zmniejsza jego zdolność do zatrzymywania wilgoci w postaci pary wodnej, czasami do tego stopnia, że zatrzymana para wodna jest wystarczająca do nasycenia. To ochłodzenie atmosfery może być wywołane na wiele sposobów, na przykład przez napływ chłodniejszej masy powietrza lub przez ruch masy powietrza w górę zbocza góry. Jeśli ochłodzenie trwa dłużej niż punkt nasycenia i jeśli w powietrzu znajduje się wystarczająca ilość jąder kondensacji, wokół których mogą tworzyć się maleńkie kropelki chmur lub mgły, nadmiar wilgoci skropli się z powietrza w postaci kropel chmur lub mgły albo różnych form opadów na powierzchni Ziemi. Proces kondensacji uwalnia jednak ciepło utajone, które może pomóc chmurze wznieść się w górę, ogrzewając wilgotne powietrze, co powoduje jego unoszenie się, lub odwrotnie, może spowodować odparowanie chmur, ponieważ ogrzane powietrze spada poniżej punktu nasycenia i jest w stanie wchłonąć więcej pary wodnej. Kiedy jednak tworzą się chmury, blokują one część promieniowania słonecznego, a tym samym mają efekt netto w postaci ochłodzenia powietrza.
Należy zwrócić uwagę na rozróżnienie między wilgotnością względną powietrza a jego zawartością wilgoci lub gęstością, zwaną wilgotnością bezwzględną. Masy powietrza nad pustyniami tropikalnymi, takimi jak Sahara i pustynie meksykańskie, zawierają ogromne ilości wilgoci w postaci niewidocznej pary wodnej. Jednak z powodu wysokich temperatur, wilgotność względna jest bardzo niska. I odwrotnie, powietrze na bardzo wysokich szerokościach geograficznych, z powodu niskich temperatur, jest często nasycone, nawet jeśli bezwzględna ilość wilgoci w powietrzu jest niska.