L'importanza dell'umidità in meteorologia

L'umidità è una variabile meteorologica piuttosto importante perché il vapore acqueo è sempre presente nella nostra aria. Indipendentemente dalla temperatura dell'aria che respiriamo, ha quasi sempre del vapore acqueo. Siamo abituati a vedere l'umidità soprattutto nelle giornate invernali più fredde.

L'acqua è uno dei componenti principali dell'atmosfera e può essere trovata in tutti e tre gli stati (gas, liquido e solido). In questo articolo spiegherò tutto ciò che c'è da sapere sull'umidità come variabile meteorologica ea cosa serve. Vuoi saperne di più?

Cos'è l'umidità? Tipi di umidità

L'umidità è la quantità di vapore acqueo nell'aria. Questa quantità non è costante, ma dipenderà da vari fattori, come se ha piovuto di recente, se siamo vicino al mare, se ci sono piante, ecc. Dipende anche dalla temperatura dell'aria. Cioè, quando l'aria diminuisce la sua temperatura è in grado di trattenere meno vapore acqueo ed è per questo che appare la nebbia quando respiriamo, o la rugiada di notte. L'aria si satura di vapore acqueo e non è in grado di trattenerne tanto, quindi l'acqua diventa nuovamente liquida.

È curioso sapere come le arie del deserto siano in grado di trattenere più umidità rispetto a quelle polari, perché l'aria calda non è così rapidamente satura di vapore acqueo ed è in grado di contenerne più quantità, senza che diventi acqua liquida.

Esistono diversi modi per fare riferimento al contenuto di umidità nell'atmosfera:

• Umidità assoluta: massa di vapore acqueo, in grammi, contenuta in 1m3 di aria secca.
• Umidità specifica: massa di vapore acqueo, in grammi, contenuta in 1 kg di aria.
• Rzona di miscelazione: massa di vapore acqueo, in grammi, in 1 kg di aria secca.

Tuttavia, viene chiamata la misura di umidità più utilizzata RH, che è espresso in percentuale (%). Si ottiene dividendo il contenuto di vapore della massa d'aria e la sua capacità massima di immagazzinamento e moltiplicandolo per 100. È quello che ho commentato prima, più temperatura ha una massa d'aria, più temperatura è in grado di trattenere più vapore acqueo, quindi la sua umidità relativa può essere più alta.

Quando una massa d'aria è satura?

La capacità massima di trattenere il vapore acqueo è chiamata pressione del vapore saturo. Questo valore indica la quantità massima di vapore acqueo che una massa d'aria può contenere prima di trasformarsi in acqua liquida.

Grazie all'umidità relativa, possiamo avere un'idea di quanto sia vicina una massa d'aria al raggiungimento della sua saturazione, quindi i giorni in cui sentiamo che l'umidità relativa è del 100% ci stanno dicendo che la massa d'aria non è più può immagazzinare più vapore acqueo e da lì, qualsiasi altra aggiunta di acqua alla massa d'aria formerà goccioline d'acqua (note come rugiada) o cristalli di ghiaccio, a seconda delle condizioni ambientali. Di solito questo accade quando la temperatura dell'aria è piuttosto bassa ed è per questo che non può trattenere più vapore acqueo. All'aumentare della temperatura dell'aria, è in grado di trattenere più vapore acqueo senza saturarsi ed è per questo che non forma goccioline d'acqua.

Ad esempio, nelle località costiere, in estate c'è un'elevata umidità e un caldo “appiccicoso” dovuto al fatto che le gocce delle onde nelle giornate ventose rimangono nell'aria. Tuttavia, a causa delle sue alte temperature, non può formare gocce d'acqua o diventare saturo, poiché l'aria può immagazzinare molto vapore acqueo. È il motivo per cui la rugiada non si forma in estate.

Come possiamo saturare una massa d'aria?

Per capirlo in modo corretto, dobbiamo pensare quando espiriamo il vapore acqueo dalla nostra bocca durante le notti invernali. Quell'aria che espiriamo quando respiriamo ha una certa temperatura e contenuto di vapore acqueo. Tuttavia, quando lascia la nostra bocca ed entra in contatto con l'aria fredda esterna, la sua temperatura scende bruscamente. A causa del suo raffreddamento, la massa d'aria perde la capacità di contenere il vapore, raggiungendo facilmente la saturazione. Quindi il vapore acqueo si condensa e forma la nebbia.

Ancora una volta, sottolineo che questo è lo stesso meccanismo con cui si forma la rugiada che bagna i nostri veicoli nelle fredde notti invernali. Pertanto, la temperatura alla quale una massa d'aria deve essere raffreddata per produrre condensa, senza variare il suo contenuto di vapore, è chiamata punto di rugiada o punto di rugiada.

Perché i finestrini delle auto si appannano e come li rimuoviamo?

Per risolvere questo problema che ci può capitare in inverno, soprattutto di notte e nei giorni di pioggia, dobbiamo pensare alla saturazione dell'aria. Quando saliamo in macchina e arriviamo dalla strada, il contenuto di vapore acqueo del veicolo inizia a crescere mentre respiriamo e, a causa della sua bassa temperatura, si satura molto rapidamente (la sua umidità relativa raggiunge il 100%). Quando l'aria all'interno dell'auto si satura, i finestrini si appannano perché l'aria non può più trattenere più vapore acqueo, eppure continuiamo a respirare ed espiriamo più vapore acqueo. Ecco perché l'aria si satura e tutto il surplus si trasforma in acqua liquida.

Questo accade perché abbiamo mantenuto costante la temperatura dell'aria, ma abbiamo aggiunto molto vapore acqueo. Come possiamo risolvere questo problema e non causare incidenti a causa della scarsa visibilità del vetro appannato? Dobbiamo usare il riscaldamento. Usando il riscaldamento e dirigendolo verso i cristalli, aumenteremo la temperatura dell'aria rendendola in grado di immagazzinare più vapore acqueo senza saturarsi. In questo modo i finestrini appannati scompariranno e potremo guidare bene, senza alcun rischio aggiuntivo.

Come misurate l'umidità e l'evaporazione?

L'umidità viene solitamente misurata da uno strumento chiamato psicrometro. Questo è costituito da due termometri uguali, uno dei quali, chiamato "termometro a secco", serve semplicemente per ottenere la temperatura dell'aria. L'altro, denominato "termometro umido", ha il serbatoio coperto da un panno inumidito mediante uno stoppino che lo mette a contatto con un serbatoio d'acqua. Il funzionamento è molto semplice: l'acqua che bagna il nastro evapora e per questo prende il calore dall'aria che lo circonda, la cui temperatura inizia a scendere. A seconda della temperatura e del contenuto di vapore iniziale della massa d'aria, la quantità di acqua evaporata sarà maggiore o minore e nella stessa misura ci sarà una maggiore o minore caduta di temperatura del termometro a umido. In base a questi due valori, l'umidità relativa viene calcolata utilizzando una formula matematica che li mette in relazione. Per una maggiore comodità, il termometro viene fornito con tabelle a doppia entrata che danno direttamente il valore di umidità relativa dalle temperature dei due termometri, senza dover eseguire alcun calcolo.

C'è un altro strumento, più preciso del precedente, chiamato aspyropsychrometer, in cui un piccolo motore assicura che i termometri siano continuamente ventilati.

Come puoi vedere, quando si tratta di meteorologia e scienza del clima, l'umidità è piuttosto importante.