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Il clima si riferisce ai fenomeni meteorologici a lungo termine associati a una regione. Include la temperatura media, il tipo e la frequenza delle precipitazioni e l'intervallo atteso di variabilità nel tempo. L'umidità è sia una componente del clima che un effetto moderatore nel clima. Ad esempio, la foresta pluviale tropicale ha un clima dettato dalla sua esposizione relativamente costante alla luce solare durante tutto l'anno, ma le alte precipitazioni causate da alte temperature medie fanno altrettanto parte del clima tropicale. Quindi separare l'umidità dal clima non è semplice, ma è ancora possibile identificare alcuni degli effetti climatologici dei livelli di umidità.
Geografia e clima
L'umidità fa molto per definire un clima, ma non controlla tutto. Poiché l'energia solare guida il tempo terrestre, ci si aspetterebbe che luoghi alla stessa latitudine - che vedono la stessa esposizione solare - abbiano climi identici. Lo si può vedere dalle temperature medie, ad esempio, di Minneapolis e Bucarest, che si trovano entrambe a circa 44,5 gradi a nord. Minneapolis ha una temperatura media di circa 7 gradi Celsius (44 gradi Fahrenheit), mentre la media di Bucharests è di 11 gradi Celsius (51 gradi Fahrenheit). Ma anche l'Everest e il deserto del Sahara sono alla stessa latitudine, ma hanno climi selvaggiamente diversi. Una parte significativa di ciò è dovuta alla loro differenza di elevazione. Ma anche luoghi alla stessa latitudine ed elevazione possono avere climi piuttosto diversi e il fattore aggiuntivo più grande è l'umidità.
acqua
L'aria è piena di energia. Anche in aria calma, le molecole si muovono costantemente intorno, urtandosi. Anche se bara un po ', puoi pensare all'energia dell'aria come rappresentata dalla sua temperatura: più calda è l'aria, più energia tiene. Quando il vapore acqueo viene gettato nella situazione, diventa improvvisamente un po 'più complicato.A temperature "normali", l'acqua può esistere come ghiaccio solido, acqua liquida e vapore acqueo gassoso - non solo può esistere come tutte e tre nella stessa posizione, ma di solito lo è. Puoi vederlo da solo osservando attentamente un bicchiere di acqua ghiacciata. Anche se l'acqua è raffreddata dal ghiaccio, alcune molecole hanno abbastanza energia per sfuggire alla fase liquida e sollevarsi dalla superficie come "nebbia". Nel frattempo, alcune molecole di vapore acqueo già nell'aria colpiscono i lati freddi del vetro e si condensano nuovamente in acqua liquida. In qualsiasi ambiente, l'acqua cerca un equilibrio tra gli stati solido, liquido e gassoso.
Acqua ed energia
Il motivo per cui l'umidità - che è una misura del vapore acqueo sospeso nell'aria - è un fattore così importante nel tempo e nel clima è perché l'acqua contiene energia extra a temperature quotidiane. L'acqua si converte costantemente tra le sue tre forme, ma ogni conversione consuma o rilascia energia. In altre parole, il vapore acqueo a temperatura ambiente è diverso dall'acqua liquida alla stessa temperatura perché ha acquisito energia extra. Anche se la temperatura è la stessa, il vapore ha più energia perché si è convertito da liquido a gas. Nei circoli meteorologici, quell'energia è chiamata "calore latente". Ciò significa che una massa di aria calda e secca contiene molta meno energia di una massa di aria umida alla stessa temperatura. Poiché il clima e il tempo sono funzioni dell'energia, l'umidità è un fattore critico nel clima.
Acqua - ed energia - circolazione
Praticamente tutta l'energia che guida il clima terrestre proviene dal sole. L'energia solare riscalda l'aria e, soprattutto, l'acqua. L'acqua dell'oceano ai tropici è molto più calda dell'acqua ai poli, ma l'acqua non si limita a sedersi in un punto. Le differenze di densità nell'acqua e nell'aria, insieme alla rotazione terrestre, guidano le correnti sia nell'aria che nell'acqua. Quelle correnti distribuiscono energia intorno alla Terra e le distribuzioni di energia guidano il clima. I temporali sono una manifestazione molto visibile di queste correnti. L'aria sopra le calde acque dell'oceano contiene una percentuale relativamente alta di vapore acqueo. Quando quell'aria si sposta verso regioni più fredde, l'equilibrio tra le tre fasi dell'acqua si sposta, inclinandosi più verso il liquido che verso la fase gassosa. Ciò significa che il vapore acqueo si condensa e la pioggia scende. La pioggia è la manifestazione più visibile di umidità.
Effetti moderatori
Poiché l'acqua trasporta calore latente, agisce su sbalzi di temperatura moderati. Ad esempio, nell'umidità estiva del Midwest, l'aria si raffredda di notte. A sua volta, l'equilibrio tra acqua liquida e vapore acqueo si sposta, quindi parte dell'acqua si condensa. Ma quando l'acqua si condensa, rilascia il suo calore latente all'aria circostante, riscaldando l'aria anche se la mancanza di luce solare raffredda l'aria. Quando il sole sorge, il processo si inverte. La luce solare riscalda l'aria, portando all'evaporazione dell'acqua liquida al vapore acqueo. Ma ciò richiede energia extra - energia che altrimenti andrebbe a riscaldare la terra e l'aria - quindi la temperatura non aumenta così rapidamente. Quindi Chicago - proprio accanto al lago Michigan - non vede da nessuna parte vicino all'oscillazione giornaliera a temperature che si vedono a Phoenix - nel mezzo del deserto secco.