过程的循环

水蒸气和降水

如上所述,水的存在大气以气态的形式。液态的形式,要么是水滴云或者是雨,其固体形态冰晶体中的云,雪花,或冰雹,只有暂时和局部发生。

水蒸气执行两个主要功能:(1)的辐射平衡是很重要的地球,因为它的存在使行星表面比其他情况下更温暖,和(2)的主要阶段提升水循环的一部分。

大气中的水蒸气的质量,代表只有0.001%的水圈是最高的热带和减少向两极。在一个的意思是温度地球表面的15°C (59°F),水蒸气的分压平衡用纯水是0.017的气氛。添加盐纯水降低它蒸汽压力。平衡,或饱和,水蒸气压力的饱和溶液氯化钠是22%低于纯水。可沉淀的水蒸气,平均0.0025大气的蒸汽压力,这相当于15%的饱和蒸汽压。观察到水蒸气压力的比值相同温度的饱和蒸汽压相对湿度的空气。因此,大气的平均相对湿度仅为15%,价值站在人的角度看,低,水平的50 - 60%是首选的最大安慰。然而,空气的相对湿度变化很大从一个地理地区到另一个垂直大气中。大气水蒸气减少迅速增加高度相对于其表面价值。所需的水饱和空气的体积取决于空气的温度。高温空气可以容纳更多的水蒸气饱和比可以在低温空气。因为低层大气的温度(对流层)随高度的增加而迅速减小到约15公里(9英里),对流层上层的包含小水蒸气;大部分的蒸汽被发现在几公里的地球表面。对流层大气的平均相对湿度约为50%。15公里以上,大气中的水蒸气本质上是冰冻的,达不到0.1%的浓度在地球表面。

除了温度之外,其他因素确定空气的水蒸气含量和低对流层尤为重要。这些因素包括当地的蒸发和水分的水平大气交通,随海拔高度,纬度,季节,地形。10天的时期(即。,the residence time of water in the atmosphere), horizontal艾迪动荡可能分散蒸汽在距离1000公里(600英里)。

地球表面大量空气时暴露于一体的水,它涨水通过蒸发或失去水沉淀,根据其相对湿度。如果空气欠饱和,相对湿度小于100%,涨幅水蒸气因为蒸发率超过的速度冷凝。如果空气过饱和,相对湿度大于100%,空气质量失去了水蒸气因为降水率超过蒸发。气团之间的相互作用和表面水体大气驱动向一种饱和的状态,这并不是实现整个气氛,因为变化天气因为并不是所有的气团与水体接触。一般来说,大气水蒸气是更高水平的在夏天,因为每年的这个时候,温度比较高。此外,附近的大气水汽含量较高的水分来源比遥远的地区。在海洋,空气几乎总是接近饱和,而在沙漠水分的供应是有限的,远低于水蒸气饱和的空气值。在大多数情况下,大气水汽含量减少在大陆内地,但这种减少修改降雨条件下,存在与否的高山,大湖泊,大量的森林,沼泽,盛行风的方向。水平风和空气质量运动转移水蒸气海洋的土地。虽然不是完全分离的过程,水蒸气的水平转移很少导致蒸汽进行冷凝,冷凝过程中而垂直运动是最重要的。

冷凝强烈依赖于地球表面的平均温度,因为空气的水蒸气含量强烈依赖于温度。在数据显示美国的水压力和温度的函数的变量,阶段的斜率液态水和水蒸气之间的界限是积极的,这意味着随着温度的空气平衡将越来越多的水蒸气。冷却或混合的空气导致冷凝蒸气和降水的水滴或冰晶如果空气温度低于0°C (32°F)。当首次形成时,水滴或冰晶非常小,在10⁻²到10⁻³厘米直径(0.004到0.0004英寸),大气中自由浮动。在大量,这些水滴和冰晶产生云。所有的云都是由于冷却下形成的露水时的温度冷凝空气冷却时开始恒压和恒水蒸气内容。当水滴或晶体合并的大小约为10⁻²直径厘米(0.004英寸),他们变得足够重下降为雨滴或雪花。冰雹测量约10⁻¹厘米(0.04英寸)的直径或更大。大气中的水蒸气冷凝包含强烈的可溶性盐(主要是海洋的起源),弱可溶性或不溶性固体(粉尘)和溶解气体。灰尘和海盐气溶胶粒子在空气中凝结的作为可以作为网站核让最初几个水分子在一起,诱导从过饱和空气冷凝。