Innehåll
Klimat avser de långsiktiga väderfenomen som är förknippade med en region. Den inkluderar medeltemperaturen, typen av nederbörd och frekvensen och det förväntade variationen i vädret. Luftfuktighet är både en del av klimatet och en måttlig effekt i klimatet. Till exempel har den tropiska regnskogen ett klimat som dikteras av dess relativt ständiga exponering för solljus under hela året, men den höga nederbörden som orsakas av höga medeltemperaturer är lika mycket en del av det tropiska klimatet. Så att separera luftfuktigheten från klimatet är inte enkelt, men det är fortfarande möjligt att identifiera några av de klimatologiska effekterna av luftfuktigheten.
Geografi och klimat
Fuktigheten går långt mot att definiera ett klimat, men det kontrollerar inte allt. Eftersom solenergi driver jordens väder, kan du förvänta dig att platser på samma latitud - som ser identisk solutsättning - har identiska klimat. Du kan se detta i medeltemperaturerna, till exempel i Minneapolis och Bukarest, som båda ligger ungefär 44,5 grader norr. Minneapolis har en medeltemperatur på cirka 7 grader Celsius (44 grader Fahrenheit), medan Bukarests genomsnitt är 11 grader Celsius (51 grader Fahrenheit). Men Mount Everest och Sahara-öknen ligger också på samma latitud, men har ändå väldigt olika klimat. En betydande del av detta beror på deras skillnad i höjd. Men även platser på samma latitud och höjd kan ha ganska olika klimat, och den största ytterligare faktorn är fuktighet.
Vatten
Luften är full av energi. Även i lugn skjuter molekylerna ständigt runt och stöter på varandra. Även om det är lite fusk, kan du tänka på luftens energi som representerad av dess temperatur - ju varmare luften är, desto mer energi har den. När vattenånga kastas in i situationen blir det plötsligt lite mer komplicerat.Vid "normala" temperaturer kan vatten existera som fast is, flytande vatten och gasformig vattenånga - inte bara kan det existera som alla tre på samma plats, det brukar göra det. Du kan se detta själv genom att noggrant observera ett glas isvatten. Även om vattnet kyls av isen har vissa molekyler tillräckligt med energi för att undgå vätskefasen och stiga upp från ytan som "dimma." Samtidigt träffar vissa vattenånga molekyler som redan finns i luften de kalla sidorna av glaset och kondenserar tillbaka till flytande vatten. I alla miljöer söker vatten en balans mellan de fasta, flytande och gasformiga tillstånden.
Vatten och energi
Anledningen till luftfuktighet - som är ett mått på vattenånga upphängd i luften - är en så viktig faktor i väder och klimat är att vatten innehåller extra energi vid vardags temperaturer. Vatten konverterar ständigt mellan sina tre former, men varje omvandling förbrukar eller släpper energi. Sagt på ett annat sätt, vattenånga vid rumstemperatur skiljer sig från flytande vatten vid samma temperatur eftersom det har fått lite extra energi. Trots att temperaturen är densamma har ångan mer energi eftersom den har konverterat från en vätska till en gas. I meteorologiska kretsar kallas den energin "latent värme." Vad det betyder är att en massa varm, torr luft innehåller mycket mindre energi än en massa fuktig luft vid samma temperatur. Eftersom klimat och väder är energifunktioner är fuktighet en avgörande faktor i klimatet.
Vatten - och energi - cirkulation
Praktiskt taget all energi som driver jordens klimat kommer från solen. Solenergi värmer luften och - ännu viktigare - vattnet. Havsvatten i tropikerna är mycket varmare än vatten vid polerna, men vattnet sitter inte bara på en plats. Densitetsskillnader i vatten och luft, tillsammans med jordens rotation, driver strömmar i både luft och vatten. Dessa strömmar fördelar energi runt jorden, och energifördelningarna driver klimatet. Regnstormar är en mycket synlig manifestation av dessa strömmar. Luft över varmt havsvatten innehåller en relativt hög andel vattenånga. När den luften rör sig till kallare regioner förskjuts balansen mellan de tre faserna av vatten - lutar sig mer mot vätskan än till gasfasen. Det betyder att vattenångan kondenserar och regn kommer ner. Regn är den mest synliga manifestationen av luftfuktighet.
Modererande effekter
Eftersom vatten bär latent värme verkar det till måttliga temperatursvängningar. Till exempel, under sommaren fukt i Mellanvästern, kyler luften på natten. I sin tur förändras balansen mellan flytande vatten och vattenånga, så en del av vattnet kondenseras. Men när vatten kondenserar, släpper det sin latenta värme till luften runt den - faktiskt värmer luften även när bristen på solljus kyler luften. När solen står upp vänder processen. Solljus värmer luften, vilket leder till förångning av flytande vatten till vattenånga. Men det tar extra energi - energi som annars skulle gå in i att värma upp land och luft - så att temperaturen inte stiger så snabbt. Så Chicago - precis bredvid Lake Michigan - ser inte någonstans nära den dagliga gungan i temperaturer som ses i Phoenix - mitt i den torra öknen.