Vapor de água

Propriedades

Evaporação

Sempre que uma molécula de água deixa uma superfície e se difunde em um gás circundante, diz -se que evaporou. Cada molécula de água individual que faz a transição entre um estado mais associado (líquido) e um menos associado (vapor/gás) o faz através da absorção ou liberação de energia cinética. A medição agregada dessa transferência de energia cinética é definida como energia térmica e ocorre apenas quando há diferencial na temperatura das moléculas de água. A água líquida que se torna vapor de água leva um pacote de calor com ele, em um processo chamado resfriamento evaporativo. A quantidade de vapor de água no ar determina com que frequência as moléculas retornam à superfície. Quando ocorre uma evaporação líquida, o corpo de água passa por um resfriamento da rede diretamente relacionado à perda de água.

Nos EUA, o Serviço Nacional de Meteorologia mede a taxa real de evaporação de uma superfície padronizada de "pan" em águas abertas ao ar livre, em vários locais em todo o país. Outros fazem o mesmo em todo o mundo. Os dados dos EUA são coletados e compilados em um mapa anual de evaporação. As medições variam de menos de 30 a mais de 120 polegadas por ano. As fórmulas podem ser usadas para calcular a taxa de evaporação de uma superfície de água, como uma piscina. Em alguns países, a taxa de evaporação excede em muito a taxa de precipitação.

O resfriamento evaporativo é restrito por condições atmosféricas. Umidade é a quantidade de vapor de água no ar. O teor de vapor do ar é medido com dispositivos conhecidos como higrômetros. As medições são geralmente expressas como umidade específica ou umidade percentual relativa. As temperaturas da atmosfera e a superfície da água determinam a pressão do vapor de equilíbrio; A umidade relativa 100% ocorre quando a pressão parcial do vapor de água é igual à pressão do vapor de equilíbrio. Essa condição é frequentemente chamada de saturação completa. A umidade varia de 0 gramas por metro cúbico em ar seco a 30 gramas por metro cúbico (0,03 onça por pé cúbico) quando o vapor é saturado a 30 ° C.

Sublimação

A sublimação é o processo pelo qual as moléculas de água deixam diretamente a superfície do gelo sem primeiro se tornar água líquida. A sublimação é responsável pelo lento desaparecimento no meio do inverno de gelo e neve a temperaturas muito baixas para causar derretimento. A Antártica mostra esse efeito em um grau único, porque é de longe o continente com a menor taxa de precipitação na Terra. Como resultado, existem grandes áreas onde as camadas milenares de neve sublimadas, deixando para trás quaisquer materiais não voláteis que tivessem contido. Isso é extremamente valioso para certas disciplinas científicas, um exemplo dramático é a coleção de meteoritos que são deixados expostos em números incomparáveis ​​e excelentes estados de preservação.

A sublimação é importante na preparação de certas classes de amostras biológicas para a microscopia eletrônica de varredura. Normalmente, as amostras são preparadas por criofixação e fratura de congelamento, após o que a superfície quebrada é gravada por congelamento, sendo corroída pela exposição ao vácuo até mostrar o nível de detalhe necessário. Essa técnica pode exibir moléculas de proteína, estruturas de organelas e bicamadas lipídicas com graus muito baixos de distorção.

Condensação

O vapor de água apenas se condensará em outra superfície quando essa superfície estiver mais fria que a temperatura do ponto de orvalho, ou quando o equilíbrio do vapor de água no ar for excedido. Quando o vapor de água se condensa em uma superfície, ocorre um aquecimento da rede nessa superfície. A molécula de água traz energia térmica com ela. Por sua vez, a temperatura da atmosfera cai ligeiramente. Na atmosfera, a condensação produz nuvens, nevoeiro e precipitação (geralmente apenas quando facilitadas pelos núcleos de condensação de nuvens). O ponto de orvalho de uma parcela de ar é a temperatura à qual deve esfriar antes que o vapor de água no ar comece a se condensar. A condensação na atmosfera forma gotículas de nuvens.

Além disso, uma condensação líquida do vapor de água ocorre nas superfícies quando a temperatura da superfície está na temperatura do ponto de orvalho ou abaixo da atmosfera. A deposição é uma transição de fase separada da condensação que leva à formação direta de gelo do vapor de água. Geada e neve são exemplos de deposição.

Existem vários mecanismos de resfriamento pelo qual a condensação ocorre: 1) perda direta de calor por condução ou radiação.2) resfriamento da queda na pressão do ar que ocorre com elevação do ar, também conhecida como resfriamento adiabático. , que desviam o ar para cima, por convecção e por frentes frias e quentes. 3) Resfriamento advetivo - resfriamento devido ao movimento horizontal do ar.

Importância e usos

Provides water for plants and animals: Water vapour gets converted to rain and snow that serve as a natural source of water for plants and animals.Controls evaporation: Excess water vapor in the air decreases the rate of evaporation.Determines climatic conditions: Excess water vapor in the air produces rain, fog, snow etc. Hence, it determines climatic conditions.

Reações químicas

Várias reações químicas têm água como produto. Se as reações ocorrerem em temperaturas mais altas que o ponto de orvalho do ar circundante, a água será formada como vapor e aumentará a umidade local, se abaixo do ponto de orvalho ocorrer a condensação local. As reações típicas que resultam na formação de água são a queima de hidrogênio ou hidrocarbonetos no ar ou em outras misturas de gás que contêm oxigênio, ou como resultado de reações com oxidantes.

De maneira semelhante, outras reações químicas ou físicas podem ocorrer na presença de vapor de água, resultando em novos produtos químicos, como ferrugem em ferro ou aço, a polimerização ocorrendo (certas espumas de poliuretano e cianoacrilato curam a exposição à umidade atmosférica) ou alterações de formas como onde produtos químicos anidros podem absorver vapor suficiente para formar uma estrutura cristalina ou alterar um existente, às vezes resultando em alterações características de cores que podem ser usadas para medição.

Medição

Medir a quantidade de vapor de água em um meio pode ser feita direta ou remotamente com graus variados de precisão. Métodos remotos Essa absorção eletromagnética é possível de satélites acima das atmosferas planetárias. Métodos diretos podem usar transdutores eletrônicos, termômetros hidratados ou materiais higroscópicos que medem alterações nas propriedades ou dimensões físicas.

mediumtemperature range (degC)measurement uncertaintytypical measurement frequencysystem costnotesSling psychrometerair−10 to 50low to moderatehourlylowSatellite-based spectroscopyair−80 to 60lowvery highCapacitive sensorair/gases−40 to 50moderate2 to 0.05 Hzmediumprone to becoming saturated/contaminated over timeWarmed capacitive sensorair/gases−15 to 50moderate to low2 to 0.05 Hz (temp dependant)medium to highprone to becoming saturated/contaminated over timeResistive sensorair/gases−10 to 50moderate60 secondsmediumprone to contaminationLithium chloride dewcellair−30 to 50moderatecontinuousmediumsee dewcellCobalt(II) chlorideair/gases0 to 50high5 minutesvery lowoften used in Humidity indicator cardAbsorption spectroscopyair/gasesmoderatehighAluminum oxideair/gasesmoderatemediumsee Moisture analysisSilicon oxideair/gasesmoderatemediumsee Moisture analysisPiezoelectric sorptionair/gasesmoderatemediumsee Moisture analysisElectrolyticair/gasesmoderatemediumsee Moisture analysisHair tensionair0 to 40highcontinuouslow to mediumAffected by temperature. Adversely affected by prolonged high concentrationsNephelometerair/other gaseslowvery highGoldbeater's skin (Cow Peritoneum)air−20 to 30moderate (with corrections)slow, slower at lower temperatureslowref:WMO Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation No. 8 2006, (pages 1.12–1)Lyman-alphahigh frequencyhighhttp://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?id=lyman-alpha-hygrometer1 Requires frequent calibrationGravimetric Hygrometervery lowvery highoften called primary source, national independent standards developed in US,UK,EU & Japanmediumtemperature range (degC)measurement uncertaintytypical measurement frequencysystem costnotes

Impacto na densidade do ar

O vapor de água é mais leve ou menos denso que o ar seco. A temperaturas equivalentes, é flutuante em relação ao ar seco, pelo qual a densidade de ar seco a temperatura e pressão padrão (273,15 K, 101,325 kPa) é de 1,27 g/L e o vapor de água à temperatura padrão tem uma pressão de vapor de 0,6 kPa e o densidade muito menor de 0,0048 g/L.

Calculations

Vapor de água e cálculos de densidade de ar seco a 0 ° C:

The molar mass of water is 18.02 g/mol, as calculated from the sum of the atomic masses of its constituent atoms.The average molar mass of air (approx. 78% nitrogen, N2; 21% oxygen, O2; 1% other gases) is 28.57 g/mol at standard temperature and pressure (STP).Obeying Avogadro's Law and the ideal gas law, moist air will have a lower density than dry air. At max. saturation (i. e. rel. humidity = 100% at 0 °C) the density will go down to 28.51 g/mol.STP conditions imply a temperature of 0 °C, at which the ability of water to become vapor is very restricted. Its concentration in air is very low at 0 °C. The red line on the chart to the right is the maximum concentration of water vapor expected for a given temperature. The water vapor concentration increases significantly as the temperature rises, approaching 100% (steam, pure water vapor) at 100 °C. However the difference in densities between air and water vapor would still exist (0.598 vs. 1.27 g/l).At equal temperatures

Na mesma temperatura, uma coluna de ar seca será mais densa ou mais pesada que uma coluna de ar contendo qualquer vapor de água, a massa molar de nitrogênio diatômico e oxigênio diatômico sendo maior que a massa molar de água. Assim, qualquer volume de ar seco afundará se colocado em um volume maior de ar úmido. Além disso, um volume de ar úmido aumentará ou será flutuante se colocado em uma região maior de ar seco. À medida que a temperatura aumenta, a proporção de vapor de água no ar aumenta e sua flutuabilidade aumentará. O aumento da flutuabilidade pode ter um impacto atmosférico significativo, dando origem a correntes de ar poderosas e ricas em umidade, quando a temperatura do ar e a temperatura do mar atingem 25 ° C ou acima. Esse fenômeno fornece uma força motriz significativa para sistemas climáticos ciclônicos e anticiclônicos (tufões e furacões).

Respiração e respiração

O vapor de água é um subproduto da respiração em plantas e animais. Sua contribuição para a pressão aumenta à medida que sua concentração aumenta. Sua contribuição parcial da pressão para a pressão do ar aumenta, diminuindo a contribuição da pressão parcial dos outros gases atmosféricos (lei de Dalton). A pressão total do ar deve permanecer constante. A presença de vapor de água no ar dilui ou desloca naturalmente os outros componentes do ar à medida que sua concentração aumenta.

Isso pode ter um efeito na respiração. No ar muito quente (35 ° C), a proporção de vapor de água é grande o suficiente para dar origem ao material que pode ser experimentado em condições úmidas da selva ou em edifícios mal ventilados.

Gas de levantamento

O vapor de água tem menor densidade que o do ar e, portanto, é flutuante no ar, mas tem menor pressão de vapor do que a do ar. Quando o vapor de água é usado como um gás de elevação por um aeroporto térmico, o vapor de água é aquecido para formar vapor, de modo que sua pressão de vapor seja maior que a pressão do ar circundante, a fim de manter a forma de um "balão a vapor" teórico, que produz aproximadamente 60% do elevador de hélio e o dobro do ar quente.

Discussão geral

A quantidade de vapor de água em uma atmosfera é restringida pelas restrições de pressões parciais e temperatura. A temperatura do ponto de orvalho e a umidade relativa atuam como diretrizes para o processo de vapor de água no ciclo da água. A entrada de energia, como a luz solar, pode desencadear mais evaporação em uma superfície do oceano ou mais sublimação em um pedaço de gelo em cima de uma montanha. O equilíbrio entre condensação e evaporação fornece a quantidade chamada pressão parcial de vapor.

A pressão parcial máxima (pressão de saturação) de vapor de água no ar varia com a temperatura da mistura de ar e vapor de água. Existe uma variedade de fórmulas empíricas para essa quantidade; A fórmula de referência mais usada é a equação do Goff-Ratch para o SVP sobre água líquida abaixo de zero graus Celsius:

log 10 ⁡ ( p ) = − 7.90298 ( 373.16 T − 1 ) + 5.02808 log 10 ⁡ 373.16 T − 1.3816 × 10 − 7 ( 10 11.344 ( 1 − T 373.16 ) − 1 ) + 8.1328 × 10 − 3 ( 10 − 3.49149 ( 373.16 T − 1 ) − 1 ) + log 10 ⁡ ( 1013.246 ) {\displaystyle {\begin{aligned}\log _{10}\left(p\right)=&-7.90298\left({\frac {373.16}{T}}-1\right)+5.02808\log _{10}{\frac {373.16}{T}}\\&-1.3816\times 10^{-7}\left(10^{11.344\left(1-{\frac {T}{373.16}}\right)}-1\right)\\&+8.1328\times 10^{-3}\left(10^{-3.49149\left({\frac {373.16}{T}}-1\right)}-1\right)\\&+\log _{10}\left(1013.246\right)\end{aligned}}}

onde t, a temperatura do ar úmido, é dada em unidades de Kelvin e P é dada em unidades de milibares (hectopascals).

A fórmula é válida de cerca de -50 a 102 ° C; No entanto, há um número muito limitado de medições da pressão de vapor da água sobre água líquida super -resfriada. Existem várias outras fórmulas que podem ser usadas.

Sob certas condições, como quando a temperatura de ebulição da água é atingida, uma evaporação líquida sempre ocorrerá durante condições atmosféricas padrão, independentemente da porcentagem da umidade relativa. Esse processo imediato dissipará quantidades maciças de vapor de água em uma atmosfera mais fria.

O ar exalado está quase totalmente em equilíbrio com vapor de água à temperatura corporal. No ar frio, o vapor exalado se condensa rapidamente, aparecendo assim como uma névoa ou névoa de gotículas de água e como condensação ou geada nas superfícies. Condensar à força essas gotículas de água da respiração exalada é a base do condensado da respiração exalada, um teste de diagnóstico médico em evolução.

Controlar o vapor de água no ar é uma preocupação fundamental na indústria de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC). O conforto térmico depende das condições de ar úmido. As situações de conforto não humanos são chamadas de refrigeração e também são afetadas pelo vapor de água. Por exemplo, muitas lojas de alimentos, como supermercados, utilizam armários de resfriamento aberto ou estojos de alimentos, que podem diminuir significativamente a pressão do vapor de água (diminuindo a umidade). Essa prática oferece vários benefícios e problemas.

Na atmosfera da Terra

A água gasosa representa um constituinte pequeno, mas ambientalmente significativo, da atmosfera. A porcentagem de vapor de água no ar da superfície varia de 0,01% a -42 ° C (-44 ° F) a 4,24% quando o ponto de orvalho é de 30 ° C (86 ° F). Mais de 99% da água atmosférica está na forma de vapor, em vez de água líquida ou gelo, e aproximadamente 99,13% do vapor de água está contido na troposfera. A condensação do vapor de água à fase de líquido ou gelo é responsável por nuvens, chuva, neve e outras precipitações, as quais contam entre os elementos mais significativos do que experimentamos como clima. Menos obviamente, o calor latente da vaporização, que é liberado para a atmosfera sempre que ocorre a condensação, é um dos termos mais importantes no orçamento de energia atmosférica nas escalas locais e globais. Por exemplo, a liberação latente de calor na convecção atmosférica é diretamente responsável por alimentar tempestades destrutivas, como ciclones tropicais e tempestades severas. O vapor de água é um importante gás de efeito estufa devido à presença da ligação hidroxila que absorve fortemente no infravermelho.

O vapor de água é o "meio de trabalho" do motor termodinâmico atmosférico que transforma a energia térmica da irradiação solar em energia mecânica na forma de ventos. Transformar a energia térmica em energia mecânica requer um nível superior e mais baixo de temperatura, bem como um meio de trabalho que transa e volta entre os dois. O nível de temperatura superior é dado pela superfície do solo ou da água da terra, que absorve a radiação solar que se aquece e se aquece, evaporando a água. O ar úmido e quente no chão é mais leve que o ambiente e sobe até o limite superior da troposfera. Lá as moléculas de água irradiam sua energia térmica para o espaço sideral, esfriando pelo ar circundante. A atmosfera superior constitui o nível de temperatura mais baixo do motor termodinâmico atmosférico. O vapor de água no ar agora frio se condensa e cai no chão na forma de chuva ou neve. O ar agora mais pesado e frio afunda também no chão; O motor termodinâmico atmosférico estabelece assim uma convecção vertical, que transporta calor do solo para a atmosfera superior, onde as moléculas de água podem irradiá -lo para o espaço sideral. Devido à rotação da Terra e às forças de Coriolis resultantes, essa convecção atmosférica vertical também é convertida em uma convecção horizontal, na forma de ciclones e anticiclones, que transportam a água evaporou sobre os oceanos para o interior dos continentes, permitindo que a vegetação para crescer cresça .

A água na atmosfera da Terra não está apenas abaixo do seu ponto de ebulição (100 ° C), mas na altitude fica abaixo do ponto de congelamento (0 ° C), devido à atração altamente polar da água. Quando combinado com sua quantidade, o vapor de água tem um ponto de orvalho relevante e um ponto de geada, ao contrário de e. g., dióxido de carbono e metano. Assim, o vapor de água tem uma altura de escala uma fração da atmosfera a granel, à medida que a água condensa e sai, principalmente na troposfera, a camada mais baixa da atmosfera. O dióxido de carbono (CO2) e o metano, sendo bem misturado na atmosfera, tendem a subir acima do vapor de água. A absorção e a emissão de ambos os compostos contribuem para a emissão da Terra ao espaço e, portanto, o efeito de estufa planetário. Essa força de estufa é diretamente observável, através de características espectrais distintas versus vapor de água, e observado que está subindo com os níveis crescentes de CO2. Por outro lado, a adição de vapor de água em grandes altitudes tem um impacto desproporcional, e é por isso que o tráfego de jato tem um efeito de aquecimento desproporcionalmente alto. A oxidação do metano também é uma importante fonte de vapor de água na estratosfera e adiciona cerca de 15% ao efeito de aquecimento global do metano.

Na ausência de outros gases de efeito estufa, o vapor de água da Terra se condensaria à superfície; Isso provavelmente aconteceu, possivelmente mais de uma vez. Os cientistas distinguem assim entre gases de efeito estufa não condensáveis ​​(dirigidos) e condensáveis ​​(acionados), isto é, o feedback de vapor de água acima.

O nevoeiro e as nuvens se formam através da condensação em torno dos núcleos de condensação da nuvem. Na ausência de núcleos, a condensação ocorrerá apenas a temperaturas muito mais baixas. Sob condensação ou deposição persistente, gotículas de nuvens ou flocos de neve se formam, que precipitam quando atingem uma massa crítica.

A concentração atmosférica de vapor de água é altamente variável entre locais e horários, a partir de 10 ppmv no ar mais frio a 5% (50 000 ppmv) no ar tropical úmido e pode ser medido com uma combinação de observações terrestres, balões meteorológicos e satélites. O teor de água da atmosfera como um todo é constantemente esgotado pela precipitação. Ao mesmo tempo, é constantemente reabastecido pela evaporação, de maneira mais proeminente de oceanos, lagos, rios e terra úmida. Outras fontes de água atmosférica incluem combustão, respiração, erupções vulcânicas, transpiração de plantas e vários outros processos biológicos e geológicos. A qualquer momento, há cerca de 1,29 x 1016 litros (3,4 x 1015 gal.) De água na atmosfera. A atmosfera mantém 1 parte em 2500 da água doce e 1 parte em 100.000 da água total na Terra. O conteúdo global médio do vapor de água na atmosfera é aproximadamente suficiente para cobrir a superfície do planeta com uma camada de água líquida com cerca de 25 mm de profundidade. A precipitação média anual para o planeta é de cerca de 1 metro, uma comparação que implica uma rápida rotatividade de água no ar - em média, o tempo de permanência de uma molécula de água na troposfera é de cerca de 9 a 10 dias.

O vapor médio global de água é de cerca de 0,25% da atmosfera por massa e também varia sazonalmente, em termos de contribuição para a pressão atmosférica entre 2,62 hPa em julho e 2,33 hPa em dezembro. O IPCC AR6 expressa confiança média no aumento do vapor de água total em cerca de 1-2% por década; Espera -se aumentar em cerca de 7% por ° C do aquecimento.

Episódios de atividade geotérmica da superfície, como erupções vulcânicas e gêiseres, liberam quantidades variáveis ​​de vapor de água na atmosfera. Tais erupções podem ser grandes em termos humanos, e as principais erupções explosivas podem injetar massas excepcionalmente grandes de água excepcionalmente altas na atmosfera, mas como uma porcentagem de água atmosférica total, o papel de tais processos é trivial. As concentrações relativas dos vários gases emitidos por vulcões variam consideravelmente de acordo com o local e de acordo com o evento específico em qualquer local. No entanto, o vapor de água é consistentemente o gás vulcânico mais comum; Como regra, compreende mais de 60% do total de emissões durante uma erupção subaerial.

O teor de vapor de água atmosférica é expresso usando várias medidas. Isso inclui pressão de vapor, umidade específica, taxa de mistura, temperatura do ponto de orvalho e umidade relativa.

Radar e imagem de satélite

Como as moléculas de água absorvem microondas e outras frequências de ondas de rádio, a água na atmosfera atenua os sinais de radar. Além disso, a água atmosférica reflete e refrina sinais em uma extensão que depende se é vapor, líquido ou sólido.

Geralmente, os sinais de radar perdem força progressivamente quanto mais eles viajam pela troposfera. Diferentes frequências atenuam a taxas diferentes, de modo que alguns componentes do ar são opacos para algumas frequências e transparentes para outros. As ondas de rádio usadas para transmissão e outras pessoas experimentam o mesmo efeito.

O vapor de água reflete o radar em menor grau do que as outras duas fases da água. Na forma de gotas e cristais de gelo, a água atua como um prisma, o que não faz como molécula individual; No entanto, a existência de vapor de água na atmosfera faz com que a atmosfera atue como um prisma gigante.

Uma comparação de imagens de satélite GO-12 mostra a distribuição do vapor de água atmosférica em relação aos oceanos, nuvens e continentes da Terra. O vapor envolve o planeta, mas é distribuído de forma desigual. O loop de imagem à direita mostra que a média mensal do teor de vapor de água com as unidades é apresentada em centímetros, que é a água precipitável ou a quantidade equivalente de água que poderia ser produzida se todo o vapor de água da coluna fosse condensado. As quantidades mais baixas de vapor de água (0 centímetros) aparecem em amarelo e as quantidades mais altas (6 centímetros) aparecem em azul escuro. Áreas de dados ausentes aparecem em tons de cinza. Os mapas são baseados nos dados coletados pelo sensor de espectrorradiômetro de imagem de resolução moderada (MODIS) no satélite aqua da NASA. O padrão mais notável na série temporal é a influência das mudanças sazonais de temperatura e da luz solar que entra no vapor de água. Nos trópicos, um bando de ar extremamente úmido oscilam ao norte e ao sul do equador à medida que as estações mudam. Essa faixa de umidade faz parte da zona de convergência intertropical, onde os ventos de leste comércio de cada hemisfério convergem e produzem tempestades e nuvens quase diárias. Mais longe do equador, as concentrações de vapor de água são altas no hemisfério que experimenta verão e baixo no inverno. Outro padrão que aparece nas séries temporais é que as quantidades de vapor de água nas áreas terrestres diminuem mais nos meses de inverno do que as áreas oceânicas adjacentes. Isso ocorre principalmente porque as temperaturas do ar sobre a terra caem mais no inverno do que as temperaturas sobre o oceano. Vapor de água condensa mais rapidamente em ar mais frio.

Como o vapor de água absorve a luz na faixa espectral visível, sua absorção pode ser usada em aplicações espectroscópicas (como DoAs) para determinar a quantidade de vapor de água na atmosfera. Isso é feito operacionalmente, p. Dos espectrômetros Gome em ERs e Metop. As linhas de absorção de vapor de água mais fracas na faixa espectral azul e ainda mais no UV até seu limite de dissociação em torno de 243 nm são baseadas principalmente em cálculos mecânicos quânticos e são apenas parcialmente confirmados por experimentos.

Geração de raios

O vapor de água desempenha um papel fundamental na produção de raios na atmosfera. Da física em nuvem, geralmente as nuvens são os geradores reais de carga estática, conforme encontrado na atmosfera da Terra. A capacidade das nuvens de manter grandes quantidades de energia elétrica está diretamente relacionada à quantidade de vapor de água presente no sistema local.

A quantidade de vapor de água controla diretamente a permissividade do ar. Durante os períodos de baixa umidade, a descarga estática é rápida e fácil. Durante períodos de maior umidade, ocorrem menos descargas estáticas. Permissividade e capacitância trabalham de mãos dadas para produzir as saídas megawatt de raios.

Após uma nuvem, por exemplo, começou a se tornar um gerador de raios, o vapor de água atmosférico atua como uma substância (ou isolante) que diminui a capacidade da nuvem de descarregar sua energia elétrica. Ao longo de um certo período de tempo, se a nuvem continuar a gerar e armazenar eletricidade mais estática, a barreira criada pelo vapor de água atmosférica acabará se separando da energia potencial elétrica armazenada. Essa energia será liberada para uma região local de oposição, na forma de raios. A força de cada descarga está diretamente relacionada à permissividade atmosférica, capacitância e capacidade de geração de carga da fonte.

Extraterrestre

O vapor de água é comum no sistema solar e, por extensão, outros sistemas planetários. Sua assinatura foi detectada nas atmosferas do sol, ocorrendo em manchas solares. A presença de vapor de água foi detectada nas atmosferas de todos os sete planetas extraterrestres no sistema solar, na lua da Terra e nas luas de outros planetas, [o que?] Embora tipicamente em quantidades traços.

Pensa -se que formações geológicas, como criogeysers, existam na superfície de várias luas geladas ejetando vapor de água devido ao aquecimento das marés e pode indicar a presença de quantidades substanciais de água subterrânea. Plumas de vapor de água foram detectadas na lua de Júpiter europa e são semelhantes às plumas de vapor de água detectadas no Encélado da Lua de Saturno. Traços de vapor de água também foram detectados na estratosfera de Titã. Verificou-se que o vapor de água é um dos principais constituintes da atmosfera do planeta anão, Ceres, maior objeto na correia asteróide, a detecção foi feita usando as habilidades de infravermelho distante do Observatório Espacial Herschel. A descoberta é inesperada porque os cometas, não asteróides, são tipicamente considerados como "jatos e plumas". Segundo um dos cientistas, "as linhas estão se tornando cada vez mais borradas entre cometas e asteróides". Os cientistas que estudam Marte levantam a hipótese de que, se a água se mover sobre o planeta, isso o faz como vapor.

O brilho das caudas do cometa vem em grande parte do vapor de água. Na aproximação do sol, o gelo que muitos cometas carregam sublimes ao vapor. Conhecendo a distância de um cometa do sol, os astrônomos podem deduzir o teor de água do cometa de seu brilho.

O vapor de água também foi confirmado fora do sistema solar. A análise espectroscópica do HD 209458 B, um planeta extra -solar no Constellation Pegasus, fornece a primeira evidência de vapor de água atmosférica além do sistema solar. Verificou -se que uma estrela chamada CW Leonis tinha um anel de vastas quantidades de vapor de água circulando a estrela enorme e enorme. Um satélite da NASA projetado para estudar produtos químicos em nuvens de gás interestelares fez a descoberta com um espectrômetro a bordo. Provavelmente, "o vapor de água foi vaporizado a partir das superfícies dos cometas em órbita". Outros exoplanetas com evidência de vapor de água incluem HAT-P-11B e K2-18B.

Veja também

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