Uma Discussão sobre Vapor de Água, Humidade, e Ponto de Orvalho, e Relação com Precipitação

VAPOR DE ÁGUA:

A água é uma substância única. Pode existir como um líquido, sólido (gelo), e gás (vapor de água). Uma forma primária de o vapor de água aumentar na atmosfera é através da evaporação. A água líquida evapora dos oceanos, lagos, rios, plantas, solo, e chuva caída. Muito ou pouco vapor de água pode estar presente no ar. Os ventos na atmosfera transportam então o vapor de água de um lugar para outro. Uma grande fonte de vapor de água no Kentucky é o Golfo do México. A maior parte do vapor de água na atmosfera está contida nos primeiros 10.000 pés ou mais acima da superfície da terra. O vapor de água também é chamado humidade.

ABSOLUTE HUMIDITY:

Humidade absoluta (expressa em gramas de vapor de água por metro cúbico de volume de ar) é uma medida da quantidade real de vapor de água (humidade) no ar, independentemente da temperatura do ar. Quanto maior for a quantidade de vapor de água, maior será a humidade absoluta. Por exemplo, pode existir um máximo de cerca de 30 gramas de vapor de água num volume de ar de metro cúbico com uma temperatura em meados dos anos 80. HUMIDADE ESPECÍFICA refere-se ao peso (quantidade) do vapor de água contido numa unidade de peso (quantidade) de ar (expresso em gramas de vapor de água por quilograma de ar). A humidade absoluta e específica é bastante semelhante em conceito.

HUMIDADE RELATIVA:

Humidade relativa (HR) (expressa em percentagem) também mede o vapor de água, mas RELATIVA à temperatura do ar. Por outras palavras, é uma medida da quantidade real de vapor de água no ar em comparação com a quantidade total de vapor que pode existir no ar à sua temperatura actual. O ar quente pode possuir mais vapor de água (humidade) do que o ar frio, portanto, com a mesma quantidade de humidade absoluta/específica, o ar terá uma humidade relativa MAIS ALTA se o ar for mais frio, e uma humidade relativa MAIS BAIXA se o ar for mais quente. O que “sentimos” no exterior é a quantidade real de humidade (humidade absoluta) no ar.

DEWPOINT:

Meteorologistas consideram rotineiramente a temperatura “ponto de orvalho” (em vez de, mas análoga à humidade absoluta) para avaliar a humidade, especialmente na primavera e no verão. A temperatura “dewpoint”, que fornece uma medida da quantidade real de vapor de água no ar, é a temperatura a que o ar deve ser arrefecido para que esse ar seja saturado. Embora as condições meteorológicas afectem as pessoas de forma diferente, em geral na Primavera e no Verão, as temperaturas dos pontos de orvalho à superfície nos anos 50 são normalmente confortáveis para a maioria das pessoas, nos anos 60 são algo desconfortáveis (húmidas), e nos anos 70 são bastante desconfortáveis (muito húmidas). No Vale do Ohio (incluindo Kentucky), os pontos de orvalho comuns durante o Verão variam entre meados dos anos 60 e meados dos anos 70. Foram registados pontos de orvalho até aos 80 ou os 80 mais baixos, o que é muito opressivo mas, felizmente, relativamente raro. Enquanto o ponto de orvalho dá uma ideia rápida do teor de humidade no ar, a humidade relativa não o faz, uma vez que a humidade é relativa à temperatura do ar. Por outras palavras, a humidade relativa não pode ser determinada apenas a partir do conhecimento do ponto de orvalho, a temperatura real do ar também deve ser conhecida. Se o ar estiver totalmente saturado a um determinado nível (por exemplo, a superfície), então a temperatura do ponto de orvalho é a mesma que a temperatura real do ar, e a humidade relativa é 100 por cento.

RELAÇÃO DA HUMIDADE DE DETERMINAÇÃO E HUMIDADE RELATIVA A CLOUDS AND PRECIPITATION:

Se a humidade relativa for 100 por cento (ou seja temperatura do ponto de orvalho e a temperatura real do ar são as mesmas), isto NÃO significa necessariamente que ocorrerá precipitação. Significa simplesmente que a quantidade máxima de humidade está no ar à temperatura particular a que o ar se encontra. A saturação pode resultar em nevoeiro (à superfície) e nuvens no alto (que consistem em pequenas gotas de água suspensas no ar). Contudo, para que a precipitação ocorra, o ar deve estar a subir a um ritmo suficiente para aumentar a condensação do vapor de água em gotículas de água líquida ou cristais de gelo (dependendo da temperatura do ar) e para promover o crescimento de gotículas de água, gotas super-refrigeradas, e/ou cristais de gelo em nuvens. As gotículas crescem através de um processo chamado “colisão-coalescência” em que gotas de tamanhos variáveis colidem e se fundem (coalescem). Os processos de cristais de gelo (incluindo deposição e agregação) também são importantes para o crescimento de partículas. Em trovoadas, o granizo também se pode desenvolver. Uma vez que as partículas de precipitação em suspensão atingem tamanho suficiente, o ar já não consegue suportar o seu peso e a precipitação cai das nuvens. Em climas húmidos, as trovoadas causam frequentemente chuvas mais fortes do que as chuvas gerais de Inverno, uma vez que o teor de humidade no ar é tipicamente mais elevado na Primavera e no Verão, e uma vez que o ar geralmente sobe a uma taxa muito mais rápida dentro do desenvolvimento de trovoadas do que nos sistemas gerais de Inverno. “Cloud microphysics” é o estudo da produção e crescimento de gotículas e cristais de gelo dentro das nuvens e a sua relação com a precipitação.

ÁGUA PRECIPÍVEL:

Meteorologistas não estão apenas interessados no ponto de orvalho ou humidade absoluta à superfície, mas também no alto. A água precipitável (PW) é uma medida da quantidade total de vapor de água contida numa pequena coluna vertical que se estende desde a superfície até ao topo da atmosfera. No entanto, como mencionado acima, a maior parte da humidade na atmosfera está contida aproximadamente dentro dos 10.000 pés mais baixos. Valores de água precipitáveis à volta ou acima de 1 polegada são comuns na Primavera e Verão a leste das Montanhas Rochosas (incluindo Kentucky). Valores de 2 polegadas no Verão indicam um teor muito elevado de humidade na atmosfera, típico de uma massa de ar tropical. Em geral, quanto mais alto for o PW, maior será o potencial de chuva muito forte devido a trovoadas, se estas se desenvolverem. No entanto, outra consideração muito importante é não só a quantidade de humidade ambiente num determinado local, mas também a quantidade de humidade advinda e convergência que fornece humidade adicional a uma área. Se forem significativos, estes factores acrescentados ajudam a explicar porque é que os totais de precipitação das trovoadas podem exceder os valores reais de PW do ar em que as tempestades estão a ocorrer. O movimento das trovoadas, chamado propagação, é também muito importante para determinar a quantidade real de precipitação em qualquer local. Quanto mais lento for o movimento das tempestades, maior será o potencial de precipitação numa área.

SAIBA QUE É A SUA VOLTA. POR FAVOR CONSULTAR AS SEGUINTES PERGUNTAS:

Estes exemplos mostram como a humidade relativa pode ser bastante enganadora. Em geral, assumindo que o ponto de orvalho ou humidade absoluta não muda, a humidade relativa será mais elevada de manhã cedo quando a temperatura do ar é mais fria, e mais baixa à tarde quando a temperatura do ar é mais elevada.

HEAT INDEX:

Enquanto o ponto de orvalho é uma medida mais definitiva do teor de humidade, é a humidade relativa que é comummente usada para determinar quão quente e húmido nos “sente” na Primavera e no Verão com base no efeito combinado da temperatura e humidade do ar. Este efeito combinado é chamado “Índice de Calor”. Quanto maior for a temperatura do ar e/ou maior for a humidade relativa, maior é o índice de calor e mais quente que sente o nosso corpo no exterior.

WIND CHILL INDEX:

No Inverno, há outro índice que utilizamos para determinar o frio que o nosso corpo sente quando estamos no exterior. Este é chamado “Wind Chill Index” (também conhecido como “Wind Chill Factor”). Este índice combina o efeito da temperatura do ar com a velocidade do vento. Quando está frio no exterior e o vento sopra, o vento transporta o calor do nosso corpo mais rapidamente do que se o vento não estivesse a soprar. Isto faz com que se sinta mais frio para nós. Portanto, quanto mais forte for o vento no Inverno, mais frio nos faz sentir e mais baixo é o índice de arrefecimento do vento.

High moisture/dewpoints in the summer and cold wind in the winter are important because they affect how our bodies “feel” when we are outside. Se o índice de calor for muito alto ou o índice de frio do vento for muito baixo, então temos de tomar medidas de segurança para proteger os nossos corpos dos possíveis efeitos do tempo, incluindo exaustão do calor, insolação e insolação no Verão, e queimadura de frio no Inverno.

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