Relação entre o vapor de água e a temperatura do ar
Nos movimentos habituais das massas atmosféricas as variações de temperatura são mais significativas que as de pressão, com isso, pode-se considerar que a quantidade de vapor de água que um certo volume de ar pode conter depende, basicamente, da temperatura relativa do ar e aumenta com o aumento da temperatura, ou seja, existe uma relação direta entre umidade e temperatura.
Para uma dada temperatura existe uma quantidade máxima de vapor de água, es , que o ar pode conter. Quando um certo volume de ar, a uma dada temperatura, conter essa quantidade máxima, diz-se que o vapor é saturante ou que a porcentagem de saturação é de 100%. A medida que a percentagem de saturação aumenta, há um incremento no gradiente de es.
Quando por resfriamento, em temperaturas positivas e após o ponto de saturação ser atingido, o excesso de vapor passa a condensar-se sob a forma de minúsculas gotas líquidas que vão constituir, na atmosfera, as nuvens e o nevoeiro.
Para temperaturas abaixo do ponto de congelamento a tensão de saturação sobre o gelo apresenta valores inferiores àqueles sobre a água em estado de sobrefusão. Esta característica permite a formação de nuvens e precipitações em regiões frias e é a base da teoria de Tor Bergeron de formação das precipitações.
Sobrefusão é o fenômeno pelo qual o líquido que se resfria, sob certas condições, pode permanecer no estado líquido abaixo do seu ponto de solidificação. É um caso de equilíbrio instável.
Valores da tensão saturante de vapor es podem ser obtidos em função dos valores da temperatura do ar T a partir de gráficos, tabelas ou fórmulas, como a de Tetens (Tucci, 2004).
Onde es = a tensão de saturante do vapor em mb, T representa a temperatura do ar em ºC e a e b são valores constantes para a água (a=7,5 ; b=237,3) e para o gelo (a=9,5 ; b=265,5).