S obzirom na to da je komponenta hidrološkog ciklusa i Zemljine hidrosfere, posebno je obilna u Zemljinoj atmosferi gdje je također moćan staklenički gas zajedno sa ostalim gasovima poput ugljik-diokida i metana. Korištenje vodene pare, kao pare, bilo je važno ljudima za kuhanje i kao važna komponenta u sistemima proizvodnje energije i transporta od industrijske revolucije.
Kada vodena molekula napusti površinu i difuzira u okolni gas, kaže se da je isparila. Svaka vodena molekula koja prelazi između više povezanih (tečnosti) i manje povezanih (para/gas) stanja radi to preko apsorpcije ili puštanja kinetičke energije. Mjera transfera ove energije se definira kao toplotna energija i dešava se samo kada postoji razlika u temperaturi molekula vode. Tečna voda koja postane vodena para uzima dio toplote sa sobom, u procesu koji se naziva "hlađenje isparavanjem".[2] Količina vodene pare u zraku otkriva koliko često molekule će se vratiti na površinu. Kada se desi mrežno isparavanje, tijelo vode će biti podvrgnuto mrežnom hlađenju direktno proporcionalno gubitku vode.
Isparavanje hlađenjem je ograničeno atmosferskim uslovima. Vlažnost je količina vodene pare u zraku. Sadržaj pare u zraku mjeri se uređajima koji su poznati kao higrometri. Mjerenja se obično iskazuju kao specifična vlažnost ili procenat relativne vlažnosti. Temperature atmosfere i vodene površine određuju ravnotežu pritiska pare; 100% relativna vlažnost dešava se kada je parcijalni pritisak vodene pare jednak ravnoteži pritiska pare. Ovo stanje se često naziva potpuno zasićenost. Vlažnost ima opseg od 0 grama po metru kubnom u suhom zraku do 30 grama po metru kubnom kada je para zasićena na 30 °C.[3](Također pogledajte Absolute Humidity table)[4]
Sublimacija je pojava kada molekule vode direktno napuštaju površinu ili led bez prethodnog pretvaranja u tečnu vodu. Sublimacija slovi za sporo zimsko nestajanje leda i snijega na temperaturama preniskim da bi uzrokovale otopljavanje. Antarktika pokazuje ovaj efekt na unikatan način jer je dosad kontinent sa najnižim nivoom precipitacije na Zemlji. Kao rezultat, postoje velika područja gdje su milenijski slojevi snijega subliminirali, ostavljajući za sobom razne neisparljive materijale koje su u sebi sadržavali. Ovo je ekstremno važno za određene naučne discipline, dramatičan primjer je kolekcija meteorita koji su ostali otkriveni u velikim brojevima i odličnim stanjima očuvanosti.
Sublimacija je važna u pripremi određenih grupa bioloških specimena za ispitivanje elektronskim mikroskopom. Tipično, specimeni se pripremaju kriofiksacijom i zamrznutim prelomom, nakon čega slomljena površina ima zamrznute mrlje, koje su erodirale utjecajem vakuuma dok ne pokažu zahijevani nivo detalja. Ova tehnika može prikazivati proteinske molekule, strukture organele i lipidne dvoslojeve sa veoma malim stepenom distorzije.
Kondenzacija
Oblaci, fomiraju se od kondenzovane vodene pare
Vodena para će se samo kondenzirati na drugu površinu ako je ta površina hladnija od tačke kondenzacije, ili kada je pritisak zasićene pare u zraku premašen. Kada vodena para kondenzuje za površinu, mrežno grijanje se dešava na toj površini. Molekule vode dodaju topotnu energiju sa tim. Zauzvrat, temperatura atmosfere blago pada.[5] U atmosferi, kondenzacija proizvodi oblake, maglu i precipitaciju. Tačka kondenzacije dijela zraka je temperatura na koju se mora ohladiti prije nego vodena prara u zraku počne da se kondenzuje, završivši kao tip vode ili kiše.
Također, mrežna kondenzacija vodene pare dešava se na površinama gdje je temperatura površine na ili ispod temperature kondenzacije atmosfere. Depozicija je faza prelaza odvojena od kondenzacije koja dovodi do direktne formacije leda od vodene pare. Mraz i snijeg su primjeri depozicije.
Hemijske reakcije
Dosta hemijskih reakcija ima vodu kao proizvod. Ako se reakcije dešavaju na temperaturama višim od tačke kondenzacije vanjskog zraka, voda će se formirati kao para i povećati lokalnu vlažnost, ako je ispod tačke kondenzacije, desit će se lokalna kondenzacija. Tipične reakcije koje rezultiraju u formiranju vode su gorenje vodika ili hidrokarbona u zraku ili ostalim smjesama gasa koje uključuju kisik, ili kao rezultat reakcija sa oksidizerima.
U sličnom stilu ostale hemijske ili fizikalne reakcije mogu se desiti sa prisustvom vodene pare koje pare nove hemikalije kao što su hrđa na željezu ili čeliku, polimerizacija (određene poliuretanske pjene i cijanoakrilatna ljepila sa izlaganjem atmosferskoj vlažnosti) ili forme koje se mijenjaju poput slučaja gdje anhidrozne hemikalije mogu apsorbovati dovoljno vlage da naprave kristalnu strukturu ili izmijene postojeću, što ponekad dovede do karakteristične promjene u boji koja može biti korištena za mjerenje.
Mjerenja
Mjerenje količine vodene vlage u mediju može se vršiti direktno ili udaljeno sa različitim stepenima tačnosti. Udaljene metode poput elektromagnetna apsorpcija moguće su sa satelita iznad atmosfere planeta. Direktne metode mogu koristiti elektroničke pretvarače, vlažne termometre ili higroskopske materijale koji mjere promjene u fizičkim osobinama i dimenzijama.
medij
opseg temperature (degC)
mjerna nesigurnost
tipična frekvencija mjerenja
cijena sistema
bilješke
sling psihrometar
zrak
−10 do 50
niska do umjerena
po satu
niska
spektroskopija zasnovana na satelitima
zrak
−80 do 60
niska
veoma visoka
kapacitivni senzor
zrak/gasovi
−40 do 50
umjerena
2 do 0,05 Hz
srednja
skloni da postanu zasićeni / kontaminirani tokom vremena
zagrijani kapacitivni senzor
zrak/gasovi
−15 do 50
umjerena do niska
2 do 0,05 Hz (zavisi od temperature)
srednja do visoka
skloni da postanu zasićeni / kontaminirani tokom vremena
otporni senzor
zrak/gasovi
−10 do 50
umjerena
60 sekundi
srednja
skloni da budu kontaminirani
litij-hlorid ćelija
zrak
−30 do 50
umjerena
neprekidno
srednja
Kobalt(II) hlorid
zrak/gasovi
0 do 50
visoka
5 minuta
veoma niska
često se koristi kao detektor vlažnosti
apsorpcijska spektroskopija
zrak/gasovi
umjerena
visoka
aluminij-oksid
zrak/gasovi
umjerena
srednja
silicij-oksid
zrak/gasovi
umjerena
srednja
piezoelektrična sorpcija
zrak/gasovi
umjerena
srednja
elektrolitik
zrak/gasovi
umjerena
srednja
tenzija dlake
zrak
0 do 40
visoka
neprekidno
niska do srednja
Utiče temperatura na nj. Ugroženi produženim visokim koncentracijama
nefelometar
zrak/ostali gasovi
niska
veoma visoka
Goldbeaterova koža
zrak
−20 do 30
umjerena (sa korekcijama)
sporo, sporije na niskim temperaturama
niska
ref:WMO Guide do Meteorological Instruments and Methods of Observation No. 8 2006, (pages 1.12–1)
Cottini, V.; Nixon, C. A.; Jennings, D. E.; Anderson, C. M.; Gorius, N.; Bjoraker, G.L.; Coustenis, A.; Teanby, N. A.; Achterberg, R. K.; Bézard, B.; de Kok, R.; Lellouch, E.; Irwin, P. G. J.; Flasar, F. M.; Bampasidis, G. (2012). "Water vapor in Titan's stratosphere from Cassini CIRS far-infrared spectra". Icarus. 220 (2): 855–862. Bibcode:2012Icar..220..855C. doi:10.1016/j.icarus.2012.06.014. hdl:2060/20140010836.CS1 održavanje: ref=harv (link)
Küppers, Michael; O'Rourke, Laurence; Bockelée-Morvan, Dominique; Zakharov, Vladimir; Lee, Seungwon; von Allmen, Paul; Carry, Benoît; Teyssier, David; Marston, Anthony; Müller, Thomas; Crovisier, Jacques; Barucci, M. Antonietta; Moreno, Raphael (2014). "Localized sources of water vapour on the dwarf planet (1) Ceres". Nature. 505 (7484): 525–527. Bibcode:2014Natur.505..525K. doi:10.1038/nature12918. PMID24451541.CS1 održavanje: ref=harv (link)
Lide, David (1992). CRC Handbook of Chemistry and Physics (73rd izd.). CRC Press.CS1 održavanje: ref=harv (link)
Sridharan, R.; Ahmed, S. M.; Dasa, Tirtha Pratim; Sreelathaa, P.; Pradeepkumara, P.; Naika, Neha; Supriya, Gogulapati (2010). "'Direct' evidence for water (H2O) in the sunlit lunar ambience from CHACE on MIP of Chandrayaan I". Planetary and Space Science. 58 (6): 947–950. Bibcode:2010P&SS...58..947S. doi:10.1016/j.pss.2010.02.013.CS1 održavanje: ref=harv (link)
.jpg)
