2.1.2. Залежність характеристик вологості від температури повітря
Фактична та максимальна пружність водяної пари та відносна вологість повітря залежать від t°, тому мають добовий та річний хід. Фактична та максимальна пружність водяної пари та відносна вологість повітря знаходяться у прямо пропорційній залежності від температури повітря: чим вище t°, тим більше водяної пари може міститися в повітрі й навпаки. Тому добовий хід фактичної пружності повторює добовий хід t° повітря. Над океаном і на узбережжях мінімум фактичної пружності спостерігається перед сходом Сонця, а максимум о 14-15 годині, тому що ресурси вологи достатні.
У теплий сезон року в глибині материків добовий хід фактичної пружності має вигляд подвійної хвилі з мінімумом перед сходом Сонця і о 15-16 годині та максимумом о 8-10 годині та 20-22 годині. Після 10 години ранку інтенсивна турбулентність і водяна пара виноситься нагору, а вологи на земній поверхні вже немає. Тому фактична пружність зменшується і мінімум настає о 15-16 годині, коли турбулентність максимальна. Після 16 години турбулентність ослабляється, а земна поверхня ще достатньо тепла, тому відбувається інтенсивне випаровування. Випарувана волога тут і залишається, що призводить до другого максимуму о 20 - 22 годині.
Для різних широт в океані зміни амплітуди відбуваються аналогічно амплітуді t° повітря, а для суходолу амплітуди змінюються незначно. В річному ході фактичної пружності для північної півкулі мінімум спостерігається у січні, а максимум - у липні. Для південної півкулі все навпаки.
Відносна вологість перебуває в обернено пропорційній залежності від t° повітря, тобто, якщо температура повітря підвищується, то відносна вологість знижується. Мінімальна відносна вологість перед сходом Сонця, а максимальна о 15 - 16 годині. Це пов’язано з тим, що при підвищенні t° максимальна пружність зростає набагато швидше, ніж фактична пружність.
Для різних широт в океані різниця амплітуди незначна, а для суходолу амплітуда зростає від полюсів до екватора. Річний хід для північної півкулі характеризується максимумом у січні та мінімумом у липні. Для південної півкулі все навпаки. Виняток для районів зі мусонним кліматом, де відносна вологість найбільша влітку, а найменша - взимку.
Рослинний покрив збільшує фактичну пружність та відносну вологість повітря. У міських умовах фактична пружність та відносна вологість повітря зменшується порівняно з природними околицями.
2.1.3. Випаровування та випаровуваність і їх географічний розподіл
Водяна пара в атмосфері з її різними характеристиками з'являється і поповнюється в результаті процесу випаровування вологи зі земної поверхні. Процес випаровування полягає в тому, що молекули води, що мають найбільшу швидкість, долають сили молекулярного зчеплення і відриваються від випаровуючої поверхні. Потім вони швидко поширюються у повітрі в результаті дифузії молекул, конвекції і турбулентного перемішування повітря.
Кількісно випаровування характеризується масою води, яка випаровується за одиницю часу з одиниці поверхні (кг/ хв. м2). Це швидкість випаровування, котра збільшується із підвищенням температури. Адже при підвищенні температури збільшується кількість молекул, які можуть відірватися від поверхні. Чому в спеку людина пітніє, а собака висовує язик? Це пристосування до високих температур. Унаслідок випаровування вологи із живих організмів їхні тіла охолоджуються. У процесі випаровування молекули витрачають частину своєї енергії на подолання сил зчеплення і на роботу розширення. Тому енергія молекул, які залишилися на поверхні, зменшується і поверхня охолоджується.
Чим вищі t° , тим більше випаровування. Для практичних цілей швидкість випаровування виражається висотою шару води ( в мм), яка випаровується за одиницю часу. Шар води товщиною1 мм, який випаровується з площі 1м2 відповідає масі води в 1кг. У природних умовах інтенсивність випаровування залежить від багатьох факторів. Закон Дальтона показує залежність швидкості випаровування від різних природних чинників:
де W - швидкість випаровування,
Е - е) – дефіцит вологості,
р - атмосферний тиск,
А – коефіцієнт, що залежить від швидкості вітру.
Розподіл випаровування відрізняється на суходолі та водній поверхні. Для океану максимум у тропіках (2000 - 3000мм), до екватора й полюсів випаровування зменшується . Для суходолу від екватора до тропіків величина випаровування зменшується. У тропіках вона становить менше 100мм, а до помірних широт зменшується до 600-800мм. Від помірних широт до полюсів знижується до 300-100мм. Крім того, випаровування зростає від узбережжя до внутрішніх частин материків.
Випаровуваність - це максимально можливе випаровування при даній t° за умови необмеженого запасу вологи. Тобто випаровуваність залежить лише від t° і тому найбільша в пустелях тропічного поясу, а найменша - в Антарктиді та Арктиці.