O que é umidade?
Já ouviu a frase ‘Não é o calor, é a umidade’? As pessoas dizem isso porque a umidade , que é a quantidade de vapor d’água no ar, pode tornar as temperaturas altas ainda mais insuportáveis do que já são. Umidade é na verdade um termo amplo e podemos descrever diferentes tipos de umidade de maneiras diferentes.
A umidade é uma coisa importante a ser entendida porque afeta o tempo e o clima, bem como as mudanças climáticas globais. A umidade também afeta os ambientes internos, portanto, entendê-la pode ajudá-lo a determinar o melhor lugar para guardar seus livros, roupas e outros itens importantes em sua casa.
Humidade relativa
Você provavelmente já ouviu falar sobre umidade relativa em relatórios meteorológicos. Esta é a quantidade de vapor d’água no ar em relação ao que o ar pode reter. Pense da seguinte maneira: se você tem um copo meio cheio de água, o copo contém 50% do que pode conter. O ar funciona da mesma maneira.
Digamos que uma certa parcela de ar pode conter 30 gramas de vapor d’água por metro cúbico de ar, mas tem apenas 15 gramas de vapor d’água por metro cúbico de ar. Simplesmente dividimos a quantidade de água presente pela quantidade de água possível, então 15 dividido por 30 e, em seguida, multiplicamos por 100 para obter uma porcentagem. Portanto, neste caso, 15/30 = 0,5, multiplicado por 100 nos dá 50%. Portanto, a umidade relativa é de 50%, o que significa que o ar contém cerca de metade do vapor de água total que poderia reter.
É importante saber que o ar quente pode reter mais água do que o ar frio. Você pode pensar em diferentes temperaturas do ar como xícaras de tamanhos diferentes: xícaras menores retêm menos água do que xícaras maiores, certo? Nesse caso, o ar frio é um copo menor e o ar quente é um copo maior. Portanto, quando o ar está mais frio, a mesma quantidade de vapor d’água produzirá uma umidade relativa mais alta do que a mesma quantidade de vapor d’água no ar mais quente. Isso ocorre porque temos que considerar a quantidade de vapor d’água em relação ao que o ar pode reter.
Vejamos um exemplo. Você tem duas xícaras, uma que pode conter no máximo 12 onças e outra que pode conter no máximo 24 onças. Agora coloque 180 ml de água em cada copo e você notará que o copo menor está mais cheio do que o copo maior, embora contenham a mesma quantidade de água.
Existem 6 onças de fluido no copo de 12 onças, então 6/12 * 100 = 50%. Há 6 onças de água no copo maior também, mas este pode conter um total de 24 onças. Portanto, 24/06 * 100 = 25%. Se o copo de 12 onças representa o ar frio e o copo de 24 onças representa o ar quente, a umidade relativa do ar frio é de 50%, mas para a mesma quantidade de água no ar quente, a umidade relativa é de apenas 25%.
O nível de preenchimento da xícara está relacionado a quanto ela pode conter de maneira geral. Quando aplicamos isso ao ar, podemos ver que, para a mesma quantidade de vapor d’água, a umidade relativa será maior para o ar frio do que para o ar quente, porque o ar frio é «mais cheio» com a mesma quantidade de água.
Ponto de condensação da água
Quando o ar fica saturado , isso significa que ele contém a quantidade máxima possível de vapor de água. Assim como a umidade relativa difere com diferentes temperaturas do ar, a saturação também depende da temperatura.
Lembra-se de nossas xícaras de antes? A saturação ocorre quando os copos estão completamente cheios de água. Assim como o copo menor precisa de menos água para ficar cheio, o ar frio se torna saturado com menos água do que o necessário para saturar o ar quente. E, assim como se você continuasse enchendo os copos, mesmo que eles já estivessem cheios, a água teria que ir para algum lugar, então iria derramar no copo e encher a área ao redor.
O orvalho é quando a água se condensa ao nível do solo porque o ar está saturado. Assim como a água transborda para a lateral de um copo cheio, quando o ar está saturado, o excesso de água ‘transborda’ e se acumula nas folhas, carros, prédios ou qualquer outra coisa que esteja rodeada pelo ar saturado.
Portanto, a temperatura na qual ocorre a saturação é chamada de ponto de orvalho . É mais comum ver o orvalho pela manhã porque a temperatura do ar cai durante a noite. E lembre-se, o ar frio não pode reter tanta água, então é como se você estivesse pegando o copo maior (ar quente) e despejando em um menor (ar frio). Simplesmente não há espaço suficiente, então ele ‘se derrama’ como orvalho.
Curiosamente, esse mesmo processo de condensação ocorre no céu, mas quando isso acontece, as nuvens são criadas. As nuvens são a condensação de água acima do nível do solo devido à saturação do ar. Portanto, quando você vir a condensação na mobília do pátio pela manhã, isso é orvalho. No entanto, quando você o vê flutuando como uma forma branca e fofa no céu, isso é uma nuvem!
A umidade afeta o tempo e o clima
A umidade desempenha um papel importante tanto no tempo quanto no clima da Terra, e devemos ser gratos por isso, porque torna nosso planeta hospitaleiro para nós! O vapor de água é um dos principais gases do efeito estufa, que ajuda a bloquear os nocivos raios ultravioleta do sol, bem como retém o calor na Terra que torna a vida possível.
O vapor de água no ar vem da água da terra e dos oceanos. Ele evapora no ar, o que é uma parte importante do ciclo da água na Terra. Sem essa etapa, não teríamos chuva ou neve, o que ajuda o ciclo da água de volta ao solo e alimenta nossos rios, lagos e riachos dos quais dependemos para beber.
No entanto, por ser um gás de efeito estufa tão poderoso, o vapor d’água pode ser uma faca de dois gumes. Como um belo cobertor em um dia frio, dependemos do vapor d’água na atmosfera para nos dar a quantidade certa de proteção e calor. Mas se alguém vier e colocar mais cobertores em você quando você não precisar deles, isso provavelmente fará com que fique muito quente para você se sentir confortável.
A mesma coisa acontece com a Terra quando muito vapor de água está no ar, mas a Terra não consegue remover os cobertores extras e simplesmente continua a aquecer por toda parte. Isso alimenta um ciclo vicioso na Terra porque, à medida que o planeta se aquece, a umidade aumenta. Mas com mais umidade vem mais aquecimento, o que leva a mais umidade e assim por diante.
Resumo da lição
Se você já visitou o sudeste dos Estados Unidos, sabe como fica úmido lá. Às vezes, o ar literalmente parece que você está caminhando por um pântano. A umidade descreve a quantidade de vapor d’água no ar, e quanto mais vapor d’água houver, mais úmido será.
A maioria dos boletins meteorológicos não informa a umidade, porém, porque a umidade relativa é mais relevante. Esta é a quantidade de vapor d’água no ar em relação ao que o ar pode reter. Isso é como descobrir quanta água há em um copo em relação à quantidade total de água que esse copo pode conter.
Se um copo contém 6 onças de água, mas pode conter 12 onças, descobriremos que 6/12 é 0,50. Para tornar este número significativo, nós o multiplicamos por 100 para obter uma porcentagem, o que nos daria 50% para nossa xícara. Se fizéssemos esse cálculo para uma parcela de ar, o ar estaria com 50% de umidade relativa porque contém 50% da quantidade total de vapor de água que pode conter.
E, assim como você pode ter xícaras de tamanhos diferentes, diferentes temperaturas do ar podem conter diferentes quantidades máximas de vapor de água. O ar quente é como uma xícara maior porque pode conter mais água, e o ar frio é como uma xícara menor porque não pode conter tanta água. Isso também significa que a mesma quantidade de água produzirá umidade relativa diferente para diferentes temperaturas do ar.
Assim como você pode encher o copo de água, o ar também pode ser ‘cheio’. Quando o ar contém a quantidade máxima possível de vapor d’água, dizemos que o ar está saturado . Você pode continuar adicionando água, mas ela não será absorvida pelo ar porque, como um copo cheio de água, simplesmente não há espaço e ela ‘transborda’.
Quando a saturação ocorre no nível do solo, obtemos orvalho . Esta é a água que você viu condensando de manhã cedo em plantas, carros e outros itens externos. Você vê isso de manhã porque o ar fica mais frio durante a noite, então é como derramar um copo maior de água em um menor. Como o orvalho ocorre quando o ar está saturado, a temperatura na qual a saturação ocorrerá é chamada de ponto de orvalho .
O mesmo processo ocorre para criar nuvens , mas estas são formadas a partir da saturação do ar no céu em vez de no solo. As nuvens também nos fornecem coisas como chuva e neve, que são fontes essenciais de água para nossos lagos, rios, oceanos e até mesmo lençóis freáticos.
O vapor de água no ar desempenha um papel crítico em nosso clima global e padrões meteorológicos. O vapor de água é um importante gás de efeito estufa, portanto, como um grande cobertor na atmosfera da Terra, ele nos protege da radiação ultravioleta prejudicial do sol e também retém o calor benéfico na Terra. No entanto, como a Terra não pode remover esse cobertor se ficar muito quente, o vapor de água pode reter muito calor na Terra, o que por sua vez aumenta as temperaturas globais.
Isso perpetua um ciclo vicioso de aquecimento porque, à medida que a Terra se aquece, a umidade na atmosfera aumenta. Mas à medida que a umidade aumenta, mais calor é capturado pelo aumento do vapor de água no ar, o que aumenta ainda mais as temperaturas globais na Terra.
Resultados de Aprendizagem
Ao terminar esta lição, você será capaz de:
- Definir umidade
- Determine como calcular a umidade relativa
- Explique o que causa o orvalho e defina o ponto de orvalho
- Descreva as vantagens e desvantagens do vapor d’água na Terra e na atmosfera