Vapore acqueo e umidità relativa: andiamo a scoprire alcune curiosità
Fra i componenti variabili presenti nella nostra atmosfera il vapore acqueo è sicuramente quello più importante. Senza di esso non esisterebbero le nubi e tutti gli altri fenomeni atmosferici.
La notevole differenza termica tra i Poli e l’Equatore è all’origine delle perturbazioni che interessano le nostre latitudini, lungo la fascia temperata. Da nord provengono generalmente masse d’aria fredda, d’origine polare, mentre da sud arrivano masse d’aria calda, d’estrazione sub-tropicale.
Dall’interazione di queste masse d’aria nascono i fenomeni che sulle carte meteorologiche vengono rappresentati con fronti o perturbazioni. E’ importante a questo punto dire che i componenti costanti hanno poco a che fare con il tempo meteorologico.
Azoto, ossigeno, idrogeno elio e tutti gli altri gas che compongono l’atmosfera in misura costante, consentono la vita sulla Terra, soprattutto per quanto riguarda l’ossigeno, però non determinano le condizioni meteorologiche. I fattori che invece incidono sul tempo, sono i cosiddetti componenti variabili.
Cosa sono i componenti variabili?
Il più importante di tutti è il vapore acqueo, corrispondente a tutta l’acqua contenuta allo stato gassoso nell’atmosfera. Chiariamo subito un concetto: noi siamo abituati a chiamare vapore quella nebbiolina che si vede quando ad esempio l’acqua bolle.
Nella terminologia comune può anche andare bene chiamare vapore quella nebbiolina, ma in realtà con vapore acqueo s’intende acqua allo stato gassoso. Quindi, essendo allo stato gassoso, è invisibile agli occhi.
Quando osserviamo la nebbia, il vapore acqueo è passato dallo stato gassoso allo stato liquido: si sono formate delle goccioline. Il vapore acqueo può essere presente dall’1 al 5 percento della composizione in massa. Una idea della variabilità la possiamo avere se immaginiamo due superfici, una marina, e l’altra continentale.
Dove ci aspettiamo di trovare maggior vapore acqueo?
Sul mare, poiché il riscaldamento della superficie dovuta al sole ne provoca una continua evaporazione. Le località costiere sono notoriamente più umide di quelle poste all’interno. Di primo mattino nei mesi freddi, in campagna si può osservare una leggera nebbiolina che aleggia nelle immediate vicinanze del suolo, indice di umidità elevata.
Oltre al vapore acqueo vi sono nell’atmosfera ancora altri componenti variabili importanti: anzi, possiamo dire che il solo vapore acqueo non è sufficiente affinché si formino goccioline d’acqua, come dimostrano alcuni esperimenti: se in un contenitore pieno d’aria, ma isolato dall’aria circostante, portiamo l’umidità al 100%, non noteremo nessuna formazione di goccioline. Si ha la sovrasaturazione.
Quando avviene la saturazione dell’aria?
La quantità di acqua che una massa d’aria può contenere allo stato gassoso dipende dalla sua temperatura. Più elevata è la temperatura più acqua può contenere allo stato gassoso. Chiariamo le idee con un esempio: in un contenitore isolato ho dell’aria alla temperatura di 25 gradi ed un’umidità relativa dell’80%. Cosa significa un’umidità dell’80%?
Significa che a questa temperatura, l’aria contiene l’80% del vapore acqueo che potrebbe contenere. Se l’umidità relativa fosse del 100%, quella determinata massa d’aria conterrebbe il massimo del vapore d’acqua che a quella temperatura le è consentito avere.
Cosa accade se la temperatura di quella massa d’aria diminuisce?
L’umidità relativa aumenta, poiché col diminuire della temperatura diminuisce anche la capacità di quella porzione d’aria a contenere acqua allo stato gassoso.
Infatti, la quantità di vapore acqueo rimane la stessa, ma se a +25°C resta gassosa, a +20°C comincia a condensare la quantità in eccesso rispetto alle possibilità dell’aria a mantenerla gassosa. L’umidità relativa raggiunge il 100% e in teoria dovrebbe cominciare a condensare (passa cioè dallo stato gassoso allo stato liquido).