Inhoud
Klimaat verwijst naar de langetermijnweerfenomenen die bij een regio horen. Het omvat de gemiddelde temperatuur, het type en de frequentie van neerslag en het verwachte bereik van variabiliteit in het weer. Vochtigheid is zowel een component van het klimaat als een matigend effect in het klimaat. Het tropische regenwoud heeft bijvoorbeeld een klimaat dat wordt bepaald door de relatief constante blootstelling aan zonlicht gedurende het hele jaar, maar de hoge neerslag veroorzaakt door hoge gemiddelde temperaturen is net zo goed een onderdeel van het tropische klimaat. Het is dus niet eenvoudig om de luchtvochtigheid te scheiden van het klimaat, maar het is nog steeds mogelijk om enkele van de klimatologische effecten van luchtvochtigheid te identificeren.
Geografie en klimaat
Vochtigheid gaat een lange weg in de richting van het definiëren van een klimaat, maar het regelt niet alles. Omdat zonne-energie het aardse weer aandrijft, zou je verwachten dat locaties op dezelfde breedtegraad - die identieke blootstelling aan de zon zien - identieke klimaten hebben. Je kunt dit zien aan de gemiddelde temperaturen, bijvoorbeeld, van Minneapolis en Boekarest, die beide ongeveer 44,5 graden noordelijk zijn. Minneapolis heeft een gemiddelde temperatuur van ongeveer 7 graden Celsius (44 graden Fahrenheit), terwijl Bucharests gemiddeld 11 graden Celsius (51 graden Fahrenheit) is. Maar Mount Everest en de Sahara woestijn liggen ook op dezelfde breedtegraad, maar hebben een enorm verschillend klimaat. Een aanzienlijk deel daarvan is te wijten aan hun hoogteverschil. Maar zelfs plaatsen op dezelfde breedtegraad en hoogte kunnen een heel ander klimaat hebben, en de grootste extra factor is de luchtvochtigheid.
Water
Lucht is vol energie. Zelfs in stille lucht schieten de moleculen constant rond en botsen tegen elkaar op. Hoewel het een beetje vals speelt, kun je denken aan de energie van lucht die wordt voorgesteld door de temperatuur - hoe heter de lucht, hoe meer energie deze vasthoudt. Wanneer waterdamp in de situatie wordt geworpen, wordt het plotseling een beetje ingewikkelder.Bij "normale" temperaturen kan water bestaan als vast ijs, vloeibaar water en gasvormige waterdamp - niet alleen kan het bestaan als alle drie op dezelfde locatie, meestal ook. Je kunt dit zelf zien door een glas ijswater nauwkeurig te observeren. Hoewel het water door het ijs wordt gekoeld, hebben sommige moleculen voldoende energie om uit de vloeibare fase te ontsnappen en als "mist" van het oppervlak te stijgen. Ondertussen raken sommige waterdampmoleculen die al in de lucht zijn de koude zijkanten van het glas en condenseren terug in vloeibaar water. In elke omgeving zoekt water een evenwicht tussen de vaste, vloeibare en gasvormige toestand.
Water en energie
De reden dat vocht - wat een maat is voor waterdamp die in de lucht is gesuspendeerd - is zo'n belangrijke factor in weer en klimaat, omdat water extra energie bevat bij dagelijkse temperaturen. Water converteert constant tussen zijn drie vormen, maar elke conversie verbruikt of geeft energie af. Anders gezegd, waterdamp op kamertemperatuur verschilt van vloeibaar water op dezelfde temperatuur omdat het wat extra energie heeft gekregen. Hoewel de temperatuur hetzelfde is, heeft de damp meer energie omdat deze is omgezet van een vloeistof in een gas. In meteorologische cirkels wordt die energie 'latente warmte' genoemd. Het betekent dat een massa warme, droge lucht veel minder energie bevat dan een massa vochtige lucht bij dezelfde temperatuur. Omdat klimaat en weer functies van energie zijn, is vochtigheid een kritieke factor in het klimaat.
Water - en energie - Circulatie
Vrijwel alle energie die het klimaat op aarde drijft, komt van de zon. Zonne-energie verwarmt de lucht en - nog belangrijker - het water. Oceaanwater in de tropen is veel warmer dan water aan de polen, maar het water zit niet zomaar op één plek. Verschillen in dichtheid in water en lucht, samen met de aardrotatie, drijven stromingen in zowel lucht als water. Die stromingen verdelen energie over de aarde en de energieverdelingen sturen het klimaat. Regenstormen zijn een zeer zichtbare manifestatie van deze stromingen. Lucht boven warme oceaanwateren bevat een relatief hoog percentage waterdamp. Wanneer die lucht naar koudere gebieden beweegt, verschuift het evenwicht tussen de drie fasen van water - meer naar de vloeistof dan naar de gasfase. Dat betekent dat de waterdamp condenseert en regen naar beneden komt. Regen is de meest zichtbare manifestatie van vocht.
Modererende effecten
Omdat water latente warmte draagt, werkt het om temperatuurschommelingen te matigen. In de zomerse luchtvochtigheid van de Midwest koelt de lucht bijvoorbeeld 's nachts. Op zijn beurt verschuift de balans van vloeibaar water en waterdamp, zodat een deel van het water condenseert. Maar wanneer water condenseert, geeft het zijn latente warmte af aan de lucht eromheen - in feite verwarmt de lucht zelfs als het gebrek aan zonlicht de lucht koelt. Wanneer de zon opkomt, keert het proces om. Zonlicht verwarmt de lucht, wat leidt tot de verdamping van vloeibaar water tot waterdamp. Maar dat kost extra energie - energie die anders zou gaan in het verwarmen van het land en de lucht - zodat de temperatuur niet zo snel stijgt. Dus Chicago - vlak naast Lake Michigan - ziet nergens in de buurt van de dagelijkse schommeling in temperaturen die worden gezien in Phoenix - in het midden van de droge woestijn.