¿Qué es la humedad?
La humedad refiere a la cantidad de agua integrada a un determinado cuerpo o sistema, ya sea en estado líquido o gaseoso. En meteorología, hablamos de humedad del aire para referirnos al vapor de agua que este contiene, pero también puede utilizarse el concepto para indicar, por ejemplo, qué cantidad de agua por unidad de volumen contiene el suelo (humedad del suelo).
El agua está presente en cada organismo vivo (animal o vegetal) y hace posible todos los procesos biológicos del planeta, por lo que se considera una sustancia fundamental para la vida tal y como la conocemos. También es de gran importancia para muchas actividades de los seres humanos, como la ganadería, la agricultura o la industria. Y, por si fuera poco, su presencia es un factor regulador del clima.
Por su parte, la humedad es una de las variables meteorológicas que determina las condiciones del tiempo, dado que para la formación de nubes y fenómenos como tormentas o precipitaciones, se necesita que una determinada cantidad de vapor de agua esté presente en el aire. Para que esto ocurra, debe evaporarse el agua líquida depositada sobre la superficie (de océanos, mares, lagos, ríos o plantas, principalmente), por efecto de la radiación solar entrante que eleva su temperatura y provoca el cambio de estado. De esta manera, se hace efectivo el transporte de humedad desde la superficie a la atmósfera.
El vapor de agua en el aire también condiciona la comodidad térmica de los seres vivos, ya que mientras más húmeda esté la atmósfera, menos se podrá disipar el calor corporal mediante el sudor. Esto se debe a que existe un límite de vapor de agua que el aire puede contener. Por otra parte, el vapor de agua es un gas de efecto invernadero de origen natural, es decir que puede absorber parte de la radiación infrarroja emitida desde la superficie, y contribuir así a templar las temperaturas del planeta (indispensable para la vida).
Tipos de humedad
La humedad del aire puede interpretarse de diferentes maneras. Con la misma terminología podemos referirnos a la concentración de vapor de agua en el aire, a la cantidad de vapor presente en una determinada masa de aire seco, o a la relación entre el vapor de agua que contiene el aire y el máximo que este puede contener. Por tal motivo, se diferencian distintos tipos de humedad:
- Humedad absoluta: Es la cantidad de vapor de agua presente en un determinado volumen de aire. En otras palabras, es la concentración real de vapor de agua en el aire. Se expresa en g/m³.
- Humedad específica: Es la masa total de vapor de agua contenida en 1 kg de aire seco. Se expresa en g/kg.
- Humedad relativa: Es la relación entre la cantidad de vapor de agua presente en una parcela aire, y la cantidad necesaria para que ésta se sature sin variar la temperatura. Se expresa con un número porcentual del 0% al 100% (mientras más alto, mayor humedad). Es el tipo de humedad que más se utiliza en meteorología, y depende tanto del vapor de agua presente como de la temperatura del aire, dado que esta condiciona su capacidad para almacenar vapor.
¿Cómo se mide?
Los instrumentos que pueden medir la humedad del aire se denominan «higrómetros», y existe una gran variedad de ellos. El más utilizado en las estaciones meteorológicas recibe el nombre «psicrómetro», y permite calcular la humedad relativa por medio de la comparación entre dos termómetros, uno llamado «termómetro seco» (común y corriente) y otro conocido como «termómetro húmedo», que se encuentra envuelto en una muselina sumergida en una cubeta con agua.
El mecanismo consiste en medir la temperatura del aire con el termómetro seco, y la temperatura que resulta del enfriamiento evaporativo con el termómetro húmedo, para luego compararlas y calcular qué tan saturado está el aire a partir de la diferencia entre ambos valores.
Cuando el agua de la cubeta se evapora, la muselina se enfría, y, por lo tanto, también lo hace el termómetro que está envuelto en ella. Dicho enfriamiento dependerá de la humedad relativa del aire (a menor humedad relativa, más evaporación y mayor enfriamiento). De esta manera, la temperatura medida en el termómetro húmedo será menor a la que se mide en el termómetro seco siempre y cuando el aire no esté saturado, dado que en ese caso el agua no se evaporará porque el aire ya no podrá contenerla.
Podemos decir que mientras más grande sea la diferencia entre los termómetros, menor será la humedad relativa del aire, y si las mediciones son idénticas significa que el aire está saturado.
¿Cuándo se satura una masa de aire?
Decimos que una masa de aire está saturada cuando alcanza la máxima cantidad de vapor de agua que puede contener a una determinada temperatura. Si se sigue humedeciendo a partir de ese punto, entonces el vapor de agua comenzará a condensarse en gotitas de agua líquida o a sublimarse en cristales de hielo, según que tan baja sea la temperatura.
Otra manera de provocar la saturación del aire, es enfriarlo, ya que el aire cálido puede contener más humedad que el aire frío. Este es el mecanismo por el cual se forman las nubes, dado que las parcelas de aire húmedo ascienden y se enfrían debido al decaimiento de la presión, lo que provoca la condensación del vapor.
En meteorología llamamos «punto de rocío» a la temperatura que debe alcanzar una masa de aire (en un determinado nivel de presión) para saturar el vapor de agua que contiene, y «punto de escarcha» a la temperatura necesaria para que el vapor se sublime. Calculando ambos valores, podremos determinar el enfriamiento mínimo necesario para que se produzca rocío o escarcha sobre la superficie, lo que nos permite pronosticar dichos fenómenos si las condiciones están dadas.