Υγρασία

Το νερό είναι μια μοναδική ουσία χάρη στην οποία ο πλανήτης μας φιλοξενεί ζωή, και αποτελεί βασικό συστατικό του ατμοσφαιρικού αέρα. Το νερό απαντάται σε υγρή φάση (βροχή, ομίχλη), στερεά φάση (πάγος, χιόνι, χαλάζι) και αέρια φάση (υδρατμοί). Στην ατμόσφαιρα μπορούν να υπάρχουν πολλοί ή λίγοι υδρατμοί, με την ποσότητά τους να αυξάνεται μέσω της εξάτμισης από υδάτινες επιφάνειες (ωκεανοί, λίμνες, ποτάμια) ή μέσω της εξάχνωσης από χιονισμένα εδάφη και παγωμένες εκτάσεις. Στη συνέχεια η ατμοσφαιρική κυκλοφορία και οι άνεμοι μεταφέρουν τους υδρατμούς από μια περιοχή σε μια άλλη, ακόμα και σε πολύ μεγάλες αποστάσεις. Το μεγαλύτερο ποσό των υδρατμών που περιέχονται στην ατμόσφαιρα εντοπίζονται στα πρώτα 3 χιλιόμετρα από την επιφάνεια της γης. Εξαιτίας της παρουσίας των υδρατμών στα χαμηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας εκδηλώνονται όλα τα μετεωρολογικά φαινόμενα και δημιουργούνται τα συστήματα κακοκαιρίας, από τα γνωστά στην περιοχή μας βαρομετρικά χαμηλά, έως τους τροπικούς κυκλώνες (τυφώνες) οι οποίοι επηρεάζουν κάθε χρόνο τις χώρες που βρίσκονται εντός ή πλησίον της ζώνης των τροπικών. Στα νέφη το νερό μπορεί να υπάρχει σε υγρή κατάσταση (υδροσταγόνες) ή στερεή κατάσταση (παγοκρύσταλλοι).

Επί της ουσίας, η υγρασία εκφράζει την ποσότητα των υδρατμών που περιέχονται στον ατμοσφαιρικό αέρα. Υψηλή υγρασία συνεπάγεται παρουσία μεγάλης ποσότητας υδρατμών και χαμηλή υγρασία το αντίθετο. Στη μετεωρολογία ο όρος υγρασία μπορεί να διακριθεί σε δυο κατηγορίες: στην απόλυτη υγρασία και στη σχετική υγρασία, αλλά κατά κανόνα γίνεται αναφορά στη σχετική.

Απόλυτη Υγρασία

Η απόλυτη υγρασία, εκφραζόμενη σε γραμμάρια υδρατμών ανά κυβικό μέτρο αέρα (περιεκτικότητα μάζας προς όγκο), είναι ένα μέτρο της πραγματικής ποσότητας υδρατμών που περιέχεται στον ατμοσφαιρικό αέρα, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία του. Όσο υψηλότερη είναι η ποσότητα υδρατμών, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόλυτη υγρασία. Για παράδειγμα, 30 γραμμάρια είναι η μέγιστη ποσότητα υδρατμών που μπορεί να υπάρξει σε όγκο αέρα ίσο με 1 κυβικό μέτρο για θερμοκρασίες περί τους 28-29 βαθμούς Κελσίου. Παρόμοιο μέγεθος με την απόλυτη υγρασία είναι η ειδική υγρασία, εκφραζόμενο σε γραμμάρια υδρατμών ανά κιλό αέρα (περιεκτικότητα μάζας προς μάζα). Η υγρασία που αισθανόμαστε όταν βρισκόμαστε σε έναν τόπο είναι η απόλυτη υγρασία.

Σχετική Υγρασία

Η σχετική υγρασία (RH - RelativeHumidity), εκφρασμένη ως ποσοστό, μετρά επίσης τους υδρατμούς, αλλά αυτή τη φορά σε σχέση με τη θερμοκρασία του αέρα. Με άλλα λόγια, είναι ένα μέτρο της πραγματικής ποσότητας υδρατμών που περιέχονται στον ατμοσφαιρικό αέρα σε σύγκριση με τη μέγιστη ποσότητα υδρατμών που θα μπορούσε να περιέχεται στον αέρα στην τρέχουσα θερμοκρασία του. Μια θερμή αέρια μάζα μπορεί να "χωρέσει" περισσότερους υδρατμούς συγκριτικά με μία ψυχρή. Έτσι, με την ίδια ποσότητα απόλυτης ή ειδικής υγρασίας, ο αέρας θα έχει υψηλότερη σχετική υγρασία εάν είναι ψυχρότερος και χαμηλότερη σχετική υγρασία εάν είναι θερμότερος. Η σχετική υγρασία αποτελεί σημαντικό παράγοντα για τον προσδιορισμό της ανάπτυξης νεφών και υετού.

Σημείο Δρόσου

Συχνά στη μετεωρολογία, ως μέτρο της υγρασίας χρησιμοποιείται η θερμοκρασία δρόσου ή σημείο δρόσου. Το σημείο δρόσου είναι η θερμοκρασία στην οποία πρέπει να ψυχθεί ένας συγκεκριμένος όγκος αέρα (υπό σταθερή πίεση) ώστε να καταστεί κορεσμένος, χωρίς να αλλάξει η ποσότητα υδρατμών που περιέχει. Στην κατάσταση κορεσμού, η σχετική υγρασία είναι 100%, και η θερμοκρασία δρόσου είναι η ίδια με τη θερμοκρασία του αέρα. Αν και το σημείο δρόσου είναι θερμοκρασία, εξακολουθεί να θεωρείται μέτρο της υγρασίας.

Μέτρηση της υγρασίας

Τα όργανα μέτρησης της υγρασίας του περιβάλλοντος αέρα ονομάζονται υγρόμετρα και µας παρέχουν την τιμή της σχετικής υγρασίας. Στο εσωτερικό του οργάνου συνήθως υπάρχουν τρίχες οι οποίες ανάλογα µε τα ποσοστά της σχετικής υγρασίας συστέλλονται (χαµηλή υγρασία) ή διαστέλλονται (υψηλή υγρασία). Μέσω κατάλληλης διάταξης µοχλών η κίνηση αυτή µεταδίδεται σε ένα δείκτη ο οποίος πάνω σε µία βαθµονοµηµένη κλίµακα µας δείχνει το ακριβές ποσοστό της σχετικής υγρασίας.