Kondensert vanndamp på et vindu viser at luften er fuktig.
Luftfuktighet er et mål på hvor myevanndamp det er iluften og kan angis enten som absolutt luftfuktighet,relativ luftfuktighet, spesifikk luftfuktighet eller som forskjell mellomtemperatur ogduggpunktstemperatur. Relativ fuktighet er den mest brukte måten innenværvarsling. Fuktighet spiller en viktig rolle i dannelse avnedbør,dugg,tåke ogising som kan være alvorlig forfly ogskip. Høy relativ fuktighet gjør at temperaturen kan føles høyere enn den er. Når det er mye fuktighet i luften vil dette reduserefordampningsevnen tilsvette på kroppen og avkjølingseffekten blir mindre. Luftfuktighet kan måles med ethygrometer.
Absolutt luftfuktighet er et mål for hvor mye vanndamp det er innenfor et gitt volum og blir uttrykt som antallgram vanndamp per kubikkmeter luft.[1] Denne størrelsen angis somAH (fra engelskAbsolute Humidity) eller ganske enkelt somfv for fuktighet fra vann. Matematisk kan man da skrive
dermv er massen av vanndamp i volumetV med fuktig luft. Med denne definisjonen er absolutt fuktighet ikke noe annet enn tetthetenρv til vanndampen i luften. For eksempel ved 30 °C vil den kunne variere fra 0 til 30 g/m3. Ved den høyeste verdien som tilsvarermetningstrykket for vanndamp, sier man at luften er «mettet» og man føler seg fuktig. Den absolutte fuktigheten betegnes da som.
Volumet til luften endrer seg i takt medlufttrykket, og dermed vil absolutt luftfuktighet også endre seg med lufttrykket. Dette kan være tungvint for utregninger innen kjemiteknikk, og som følge av dette blir absolutt fukt innen kjemiteknikk definert som massen av vann i forhold til massen av tørr luft. Dette er også kjent som blandingsforholdet (se under). Massen av vann per volum blir da definert som volumetrisk fukt.
Relativ luftfuktighet ved en bestemt temperatur er definert som forholdet mellom absolutt fuktighet og dens maksimale verdi ved denne temperaturen som tilsvarer metning. Dette mål for fuktighet tegnes somRH (fra engelskRelative Humidity) eller mer vanlig med det greske bokstavenφ. Demed er
og er en størrelse som kan variere mellom 0 og 1. Mest vanlig er det derfor å angi den iprosent %.
Vanndamp kan med god tilnærmelse beskrives som enideell gass.[2] Da er dens tetthetρv =fv direkte proporsjonal med denspartialtrykkpv. En ekvivalent definisjon av relativ fuktighet er derfor
hvor ermetningstrykket til vanndampen ved den gjeldende temperatur. Innenmeteorologien er det vanlig å betegne disse vanndamptrykkene som og som eventuelt også kallesE.
Da metningstrykket øker raskt med økende temperatur, vil den relative fuktigheten avta når luft med en gitt absolutt fuktighet varmes opp. Derfor sies det noen ganger at varm luft kan holde mer fuktighet. Avkjøles luft, vil den relative fuktigheten øke. For å fåskyer ogregn, må luften nå 100 % relativ fuktighet, men bare der skyene blir dannet eller der regnet oppstår. Dette skjer vanligvis ved at luften blir hevet og så avkjølt. Vanligvis faller regnet ned i luft med mindre relativ fuktighet. Noe av vannet i regnet kan fordampe inn i luften mens det faller, og på den måten øke fuktigheten, men sjelden nok til at fuktigheten blir 100 %. Faktisk kan regn som faller mot bakken være kaldt nok til å kondensere vanndamp fra varm og fuktig luft, og på den måten minke den relative fukten.
Spesifikk luftfuktighetq angir hvor stor del massen til vanndampen utgjør av den totale massen til fuktig luft i et bestemt volum. Med fuktig luft menes her en blanding av vanndamp og tørr luft. Kalles massen til den tørre delen av luften formd, er den spesifikke luftfuktigheten derfor gitt som[1]
Dette kan skrives som
når man innførerblandingsforholdetx = mv/md. Når dette er lite, angir det derfor også den spesifikke fuktigheten.[2]
I de fleste praktiske situasjoner kan man beskrive både vanndampen og dentørre luften som ideelle gasser medmolare masser på henholdsvisMv = 18.0 g/mol ogMd = 28.8 g/mol. Partialtrykket til den komponenten av luften som har molar masseMi, kan da uttrykkes ved tettheten sompi = ρiRT/Mi. Definisjonen av den spesifikke fuktigheten lar seg dermed omformes til
Trykket til den tørre luften er nå viaDaltons lov gitt ved totaltrykketp til den fuktige luften sompd = p - pv. Dermed blir
etter å ha benyttet atMv/Md = 0.622. Vel underkokepunktet erpv/p < 1 slik at man under slike forhold kan finne den spesifikke fuktighten med god nøyaktighet fraq = 0.622 pv/p. Dette resultatet kan nå sammenlignes med uttrykket for den relative fuktigheten hvor metningstrykket til vanndampen inngår i stedet for det totale lufttrykket.[2]
Duggpunktstemperatur er den temperaturen den aktuelle lufta må avkjøles til for at fuktigheten i lufta gir en mettet luftfuktighet. Forskjellen mellom temperaturen og duggpunktstemperaturen kan fortelle noe om hvor høyt over bakken skyenes underside,skybasen er. Grovt sett må man bevege seg 100 meter opp for hver grad temperaturforskjell. Ved store forskjeller på bakken vil naturen tørke fort ogskogbrannfaren øker fort. Ved liten forskjell er det fare for at det plutselig danner segskyer ellertåke.
Det fins forskjellige måleapparater for å måle fuktighet, som psykrometer ellerhygrometer. Satellitter kan brukes til å måle fuktighet på global skala, og kan påvise vanndamp itroposfæren i høyder mellom 4 og 12 km. Disse satellittene har sensore som er sensitive forinfrarød stråling. Vanndamp absorberer og sender ut stråling i dette spektralområdet. Slike satellittmålinger spiller en viktig rolle i overvåking av klima og i utviklingen av værvarsel for framtiden.
Fuktig luft er lettere, eller har mindre tetthet, enn tørr luft. Dette kommer av at vannmolekylene, H2O, veier mindre ennnitrogen- (N2) ogoksygenmolekylene (O2).Isaac Newton oppdaget dette fenomenet og skrev om det i bokenOpticks.
Avogradrosideelle gasslov sier at et visst gassvolum ved en viss temperatur og et visst trykk alltid inneholder samme antall molekyler uansett hvilken gass det er. En kubikkmeter med helt tørr luft inneholder 78 % nitrogenmolekyler, som har enatomvekt på 28, mens 21 % av luften er oksygen, som har en atomvekt på 32. Den siste prosenten er en blanding av andre gasser. Hvis vannmolekylene erstatter nitrogen- og oksygenmolekyler, vil vekten til denne luften minke, og dermed også tettheten.
Dette kan virke rart siden vann blir sett på som tyngre enn luft. Det er sant at flytende vann er tyngre enn luft, men fuktig luft inneholder vanndamp og ikke flytende vann, og vanndamp er lettere enn nitrogen- eller oksygengass.
Menneskekroppen kvitter seg med varme i en kombinasjon av fordampning ved svette,konduksjon til den omkringliggende luften og varmestråling. Når fuktigheten er høy, vil fordampningsevnen til svetten fra huden minke, og kroppen må streve mer for å holde kroppstemperaturen nede.[3] Hvis luften i tillegg er like varm eller varmere enn huden, vil ikkeblodet klare å kvitte seg med varme til luften og en tilstand kalthyperpyrexia kan oppstå. Når mye blod går til de ytre delene av kroppen for å kvitte seg med varme, vil mindre blod gå til aktivemuskler, hjernen og andre indreorganer. Den fysiske styrken blir raskt tappet og man blir utmattet mye raskere enn vanlig. Dette fører så til heteslag ellerhypertermi.
Mennesket har ingen sans for å måle luftfuktighet. Såkalt tørr luft er en illusjon som vanligvis forårsakes av forurensning i lufta; dette kan være støv eller kjemikalier som lekker ut av bygningsmaterialene.[4] En relativ fuktighet på mellom 30 og 60 % oppleves som komfortabel, mens 30-50 % regnes som optimalt for inneklimaet.[5]
Er man utsatt for tørr luft over lengre tid kan man få plager som tørr hud, tørre slimhinner, tørt hår og tørre øyne. På grunn av tørre slimhinner kan man lettere bli utsatt for smitte av forkjølelse og influensa.
