Wilgotność Powietrza a Opady Atmosferyczne: Definicje i Rodzaje

Szczegóły: Opublikowano: 24. November 2025

Woda w atmosferze może występować pod różnymi postaciami - gazowej, ciekłej i stałej. Andrzej A. Mianem wilgotności powietrza określa się zawartość pary wodnej w powietrzu. Para wodna w powietrzu pochodzi z parowania zachodzącego ze swobodnych powierzchni wodnych i powierzchni lądowych (gruntu, roślinności...).

Wilgotnością powietrza nazywamy zawartość pary wodnej w powietrzu, w postaci aerozolu bądź pary, podawana jest zazwyczaj w jednostkach względnych. Za 100% w określonej temperaturze przyjmuje się maksymalną zawartość pary wodnej, od której zaczyna się w danych warunkach jej skraplanie. Im wyższa jest temperatura powietrza, tym większa może być zawartość w nim pary wodnej.

Wilgotność powietrza w przyrodzie występuje praktycznie wszędzie z wyjątkiem obszarów pustynnych i polarnych. W lesie tropikalnym wilgotność powietrza może dochodzić nawet do 100 procent. Na terenie otwartym odsetek pary wodnej w powietrzu zależy od panujących warunków (głownie opadów atmosferycznych i temperatury).

Przyjmuje się, że wilgotność odpowiednia dla człowieka zawiera się w przedziale od 40 do 60 procent. Niższa wilgotność powoduje wysychanie błon śluzowych i wzmaga zagrożenia infekcjami, a wyższa skutkuje uczuciem parności.

Do pomiaru wilgotności powietrza używa się higrometrów (wilgotnościomierzów, gr hygros - wilgotny, mokry). Włosowy - pierwotnie używano włosów ludzkich lub zwierzęcych, które zmieniają swoją długość w zależności od pochłoniętej wilgoci (im więcej wilgoci pochłonie tym jest dłuższy). Kondensacyjny - bazujący na zjawisku skraplania się pary na gładkich powierzchniach.

Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu

Szczególnym rodzajem higrometru jest psychrometr. Za pomocą dwóch identycznych termometrów, z których jeden pozostaje suchy, a pojemniczek z rtęcią drugiego owinięty jest wilgotnym batystem. Termometr owinięty batystem zawsze pokazuje niższą temperaturę, dzięki czemu na podstawie tablic psychrometrycznych i różnicy temperatur można z dużą dokładnością określić wilgotność powietrza.

Rodzaje Wilgotności Powietrza

Istnieje kilka miar wilgotności powietrza. Najważniejsze z nich to:

Wilgotność bezwzględna - określa ile dokładnie wody jest w powietrzu. Zdolność powietrza do pochłaniania wilgoci zależy od jego temperatury.
Prężność pary wodnej - to ciśnienie parcjalne (cząstkowe), wywierane przez parę wodną w powietrzu. Jednostką pomiaru jest hPa (jednostka ciśnienia). Można to wyobrazić sobie jako różnicę ciśnienia w zamkniętej objętości powietrza i bez zmiany jego temperatury przed (p) i po całkowitym usunięciu z tej objętości znajdującej się pary wodnej (p').
Prężność maksymalna (E) - Maksymalną ilość pary wodnej, jaką jest w stanie zawierać powietrze w danej temperaturze określa się mianem prężności maksymalnej lub prężnością pary nasyconej, niekiedy prężnością nasycenia i oznacza zazwyczaj symbolem E.
Prężność aktualna (e) - Prężność pary wodnej, jaka występuje w danej chwili w powietrzu nazywa się prężnością aktualną i oznacza zazwyczaj symbolem e.
Niedosyt wilgotności (d) - Różnicę, między prężnością maksymalną (E) w temperaturze powietrza, w której została zmierzona prężność aktualna a wartością prężności aktualnej (e), wyrażona w hPa: d = E - e [hPa],określa się mianem niedosytu wilgotności, który informuje o tym, ile jednostek prężności potrzeba do całkowitego nasycenia danego powietrza.
Wilgotność względna (f) - Wilgotność względna (oznaczana najczęściej jako f), którą definiuje się jako: f = (e/E) * 100 [%],informującą w jakim procencie, w stosunku do maksymalnie możliwego w danej temperaturze (tj. temperaturze, w której zmierzono e) powietrze jest nasycone parą wodną.
Temperatura punktu rosy (td) - Temperatura, do której należy schłodzić powietrze, aby przy danej prężności aktualnej wilgotność względna osiągnęła 100% i rozpoczęły się w nim procesy kondensacji nosi nazwę temperatury punktu rosy i oznaczana jest zazwyczaj jako td [°C].
Wilgotność absolutna - informująca ile kg pary wodnej znajduje się w 1 m^3 powietrza (przy czym nie bierze się pod uwagę występujących ewentualnie produktów kondensacji - wody w stanie ciekłym lub stałym).
Współczynnik zmieszania (r) - Miarą wilgotności określającą stosunek masy pary wodnej do masy powietrza suchego, znajdującego się w danej objętości wilgotnego powietrza (g / kg).

Wartości prężności maksymalnej (E) w funkcji temperatury powietrza przedstawia poniższa tabela:

Temperatura (°C)	Prężność maksymalna (E) (hPa)
-10	2,6
-5	4,0
0	6,1
5	8,7
10	12,3
15	17,0
20	23,4
25	31,7
30	42,4

Zauważmy, że w różnych temperaturach powietrza taka sama wartość wilgotności względnej (np. 50%) będzie oznaczała zupełnie rożne ilości pary wodnej znajdującej się w powietrzu. Przykładowo wilgotność względna 50% w temperaturze 0°C wystąpi przy e = 3,05 hPa, w temperaturze +20°C przy e = 11,7 hPa.

Następstwem ochładzania się powietrza i zmniejszania się jego zdolności do absorpcji pary wodnej jest mgła, czyli zawiesina bardzo małych w przyziemnej warstwie powietrza powodująca ograniczenie widoczności poniżej jednego kilometra. Adwekcyjna - jest wynikiem poziomego (adwekcyjnego) przemieszczania się ciepłego i zimnego powietrza nad zimną powierzchnią Ziemi.

Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum

Chmury i Ich Rodzaje

Chmury to obserwowane w atmosferze zbiory zawieszonych w atmosferze różnych substancji. Każda planeta, która posiada atmosferę posiada także chmury. Na Wenus są one tak gęste, że odbijają większość padającego na nie promieniowania słonecznego, jednocześnie uniemożliwiając ucieczkę promieniowania z planety przez co są przyczyną efektu cieplarnianego. Zbudowane są głównie z kropelek kwasu siarkowego. Na Marsie zbudowane z lodu chmury są wysokie i cienkie. Jowisz i Saturn w najniższej części atmosfery posiadają chmury wodne, w części środkowej atmosfery chmury zbudowane z wodorosiarczanu amonu, a w najwyższej zbudowane z amoniaku. Atmosfery zdominowane przez chmury metanu występują na Uranie i Neptunie.

Na Ziemi chmury to zawieszone w powietrzu zbiory bardzo małych kropelek wody, kryształków lodu, kurzu itp. Są one produktem kondensacji pary wodnej w powietrzu, spowodowanej zmniejszeniem zdolności powietrza do zatrzymywania pary wodnej wraz ze spadkiem temperatury. Tworzenie chmury - osadzanie się cząsteczek wody na jądrach nukleacji (drobinkach kurzu, mikroorganizmach, pyłkach itp. Wyparowanie albo opadnięcie jako deszcz lub virga. W średnich szerokościach geograficznych do 13 km.

Ze względu na niepowtarzalność budowy oraz wyglądu chmur podzielono je na jedenaście rodzajów. Aby opisać wygląd chmur i wysokość na jakiej się tworzą używa się określeń w języku łacińskim. Taki sposób klasyfikacji został wymyślony w 1803 roku, przez angielskiego chemika Luke`a Howarda.

Ze względu na budowę na: pierzaste (z łac. cirrus - “lok włosów”), warstwowe (z łac. stratus - “warstwa”) i kłębiaste (z łac. cumulus - “stos”). Dodatkowo wydziela się także, jako podtyp - chmury opadowe (z łac. nimbus - “ulewa”).

Rodzaje chmur:

Cirrus (Ci) - zbudowana z kryształków lodu chmura pierzasta piętra wysokiego.
Cirrostratus (Cs) - zbudowana z silnie rozproszonych kryształków lodu chmura pierzasto - warstwowa piętra wysokiego. Nadaje niebu przymglony wygląd, występuje w postaci pierzastej białej zasłony o włóknistym wyglądzie.
Cirrocumulus (Cc) - zbudowana praktycznie w całości z kryształków ludu pierzasto - kłębiasta chmura piętra wysokiego nie przysłaniająca słońca.
Altocumulus (Ac) - zbudowana z kropelek wody kłębiasta chmura piętra średniego. Występuje w postaci ławic złożonych z członów między którymi prześwituje niebo.
Altostratus (As) - zbudowana z kryształków lodu i kropelek wody warstwowa chmura średniego piętra. Ma dużą rozciągłość poziomą, występuje jako szary lub niebieski płat albo warstwa.
Nimbostratus (Ns) - zbudowana z kropelek wody i kryształków lodu chmura deszczowo - warstwowa. Całkowicie zasłania słońce, dając zazwyczaj ciągłe opady deszczu.
Stratus (St) - zbudowana z kropelek wody i kryształków lodu chmura niskiego piętra. Podstawa chmur może przysłaniać wierzchołki gór, przy bezwietrznej pogodzie występuje jako mglista, jednolita warstwa.
Stratocumulus (Sc) - zbudowana z małych kropelek wody chmura warstwowo - kłębiasta rzadko przynosząca opady deszczu.
Cumulus (Cu) - zwarta, o wyraźnych zarysach, zbudowana z kropelek wody, kłębiasta. Cumulus rozwija się pionowo, podstawa pozostaje zwykle ciemniejsza, spłaszczona i ułożona bardziej poziomo.
Cumulonimbus (Cb) - zbudowana z kropelek o różnych wielkościach, kryształków lodu, płatków śniegu i gradu chmura kłębiasto - deszczowa. Przybiera kształt wieży o dużej rozciągłości pionowej, jest gęsta i ciemna u podstawy, a u góry gładka, włóknista lub prążkowana i prawie zawsze spłaszczona na kształt kowadła lub wachlarza.

Zachmurzenie nieba jest to stopień zakrycia nieba przez chmury. Jego wielkość ocenia się wizualnie, bez użycia żadnych przyrządów.

Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności

Opady Atmosferyczne

Opadem atmosferycznym nazywamy ogół spadających na powierzchnię ziemi produktów kondensacji pary wodnej w stanie stałym lub ciekłym.

Aby mogło dojść do opadu, musi zaistnieć kilka istotnych czynników. Przede wszystkim musi dojść do nasycenia powietrza parą wodną, czyli osiągnięcia poziomu wilgotności względnej = 100%. Wtedy parowanie ustaje i zaczyna się proces kondensacji (przejścia ze stanu gazowego w ciekły) oraz resublimacji (przejścia ze stanu gazowego w stały) pary wodnej - co przyczynia się do powstawania chmur. Jednak powietrze nie zawsze staje się nasycone parą wodną. Aby tak się stało, musi osiągnąć temperaturę punktu rosy - czyli taką temperaturę, przy której wilgotność osiągnie 100%.

Proces powstawania opadu w chmurach jest dość złożony, oddziałują na niego różne siły. Zbyt małe krople deszczu pojawiająca się w chmurze nie spadają, ponieważ są zbyt lekkie i hamują ją prądy wstępującego powietrza. Krople więc zderzają się w chmurach ze sobą i powiększają swój rozmiar. Gdy stają się odpowiednio duże i ciężkie, przełamują opór i spadają w postaci deszczu lub mżawki (kropla wody <0,5 mm średnicy). W chmurach, w których oprócz kropel wody znajdują się też kryształki lodu, krople wody zamarzają na kryształkach lodu i w ten sposób zwiększają swoją objętość.

Wyróżniamy opady: deszcz, mżawka (różni się od deszczu wielkością spadających kropel wody, dla mżawki kropla wody ma mniej niż 0,5 mm), śnieg, krupa (zbite kulki śnieżne, bądź śnieżne otoczone warstewką lud, o średnicy od 1 do 15 mm), grad.

Do opadów atmosferycznych nie zalicza się rosy, szadzi ani szronu. Ilość opadu podaje się w litrach na metr kwadratowy, bądź w milimetrach wysokości, jednostki te są sobie równe.

Rodzaje opadów:

konwekcyjny - masy nagrzanego i wilgotnego powietrza wznoszą się w obszary niższej temperatury, gdzie po osiągnięciu punktu rosy para wodna skrapla się.
przelotne - spowodowane przez chmury typu cumulus i cumulonimbus pojawiające się i przechodzące bardzo szybko.
frontalne - najczęstszy typ opadu w strefie umiarkowanej, związany ze spotkaniem frontów atmosferycznych: ciepłego i zimnego (tym samym temperatura spada i osiąga temperaturę punkt rosy). Jeżeli do opadu dochodzi na froncie ciepłym - opad jest łagodny, ale długotrwały (Nimbostratus). Jeżeli na froncie chłodnym - gwałtowny i krótkotrwały (Cumulonimbus).
orograficzne - opad lokalny występujący wyłącznie w górach. Powietrze napotykające przeszkodę wznosi się i ochładza, osiągając tym samym temperaturę punktu rosy. Następuje opad.

Specjalnym, rzadkim zjawiskiem jest opad typu virga - to opad (najczęściej mżawki, ale zjawisko może dotyczyć praktycznie każdego opadu), który wyparowuje przed dotarciem do powierzchni Ziemi.

Rozmieszczenie Opadów na Ziemi

Na Ziemi opady są nierównomierne.

Szerokość geograficzna - im dalej od biegunów Ziemi tym opady są większe, co spowodowane jest zróżnicowaniem temperatur (im bliżej równika tym temperatury wyższe) co skutkuje większą zdolnością powietrza do przechowywania pary wodnej. Jednak opady nie zmieniają się w pełni zgodnie z szerokością geograficzną, ponieważ wpływ na ilość opadów ma również ciśnienie atmosferyczne. Oddalenie od oceanów - w strefach znajdujących się bliżej oceanów opady są znacznie wyższe. Jednak także tutaj nie następuje zgodność w ilościach opadów i oddaleniu od oceanów, ponieważ znaczący wpływ mają ruch wilgotnych i suchych mas powietrza (np. Rzeźba terenu - na zboczach wystawionych na napływ wilgotnych mas powietrza opady są wielokrotnie większe niż po stronie tzw.

Największe średnie ilości opadów na Ziemi występują w strefie między 10° szerokości geograficznej N i 10° szerokości geograficznej S i wynoszą ponad 2000 mm w ciągu roku. Takie ilości opadów związane są z deszczami zenitalnymi i silnymi wstępującymi ruchami mas powietrza. Największe zanotowane ilości opadów to 20 000 mm w Czerrapundżi u podnóży Himalajów oraz 11 000 mm w indyjskiej prowincji Assam. Następnie średnie roczne opady maleją w stronę zwrotników, gdzie wynoszą ok. 250 mm w ciągu roku. Związane jest to z wyżami podzwrotnikowymi, w strefie których występują obszary pustynne z rzadkimi lub bez żadnych opadów. Dalej, w strefie umiarkowanych szerokości geograficznych opady wzrastają do 500 - 1000 mm rocznie zależnie od miejsca i wpływu innych czynników opadotwórczych. W stronę biegunów opady znowu maleją i wynoszą poniżej 250 mm rocznie.

Najwyższe opady na Ziemi występują w okolicy równika (skutek globalnej cyrkulacji atmosferycznej), zwłaszcza w Azji południowo-wschodniej. W Czerapuńdżi we wschodnich Indiach mierzy się średnią roczną sumę opadów około 11 000 mm, co jest światowym rekordem. W tym miejscu od sierpnia 1860 do lipca 1861 zmierzono ponad 26 000 mm opadów. Duże opady występują też na wybrzeżach w strefie umiarkowanej, będących pod wpływem ciepłych prądów morskich np. wschodnia Ameryka Północna, zachodnia Europa, wschodnia Australia, Japonia, zachodnia Alaska. Także w wysokich górach, notuje się ponadprzeciętnie wysokie opady.

Dużym obszarem pozbawionym opadów są pustynie strefy zwrotnikowej. Jednym z miejsc o najniższych opadach jest pustynia Atakama na zachodnim wybrzeżu Ameryki Południowej. Poza położeniem na suchym zwrotniku dodatkowo oddziałuje na nią potężny zimny prąd Peruwiański. W niektórych częściach pustyni nie odnotowano żadnych opadów od momentu rozpoczęcia obserwacji. Niskie są też opady obszarów odciętych przez góry i położonych w głębi lądów np. na azjatyckiej pustyni Gobi.

Osady Atmosferyczne

Osady atmosferyczne powstają, gdy produkty kondensacji pary wodnej osadzają się na wychłodzonych powierzchniach np. ziemi, roślinach czy przedmiotach. Wyróżniamy:

Rosa - osad w postaci kropel wody na przedmiotach, glebie, roślinach. Powstaje latem, gdy dochodzi do intensywnego wypromieniowania ciepła z podłoża.
Szron - osad w postaci kryształków lodu na przedmiotach np. gałęziach drzew.
Szadź - osad w postaci lodowych szczotek na przedmiotach, zwłaszcza na drzewach. Powstaje w czasie silnych mrozów, podczas mgły (napływ wilgotnego powietrza).
Gołoledź - osad w postaci warstwy lodu na gruncie. Powstaje zimą, gdy po silnych mrozach dochodzi do niewielkiej odwilży i pojawienia się opadów deszczu.

Mgła to zawieszona w powietrzu wilgoć w postaci kropel wody, która dotyka gruntu i ogranicza widoczność poniżej 1 kilometra. Wyróżniamy:

Mgła radiacyjna (mgła z wypromieniowania) - powstaje w wyniku wychłodzenia powietrza przy powierzchni Ziemi, będącego skutkiem wypromieniowania ciepła, najczęściej nocą, latem.
Mgła adwekcyjna (mgła napływowa) - powstaje w wyniku napływu ciepłego i wilgotnego powietrza nad zimne podłoże.
Mgła frontowa (mgła zmieszania) - skutek mieszania się mas zimnego i ciepłego powietrza na styku frontów atmosferycznych, najczęściej na wybrzeżach.

tags: #wilgotność #a #opady #atmosferyczne #definicje #i