1. Процентное содержание водяного пара во влажном воздухе у
земной поверхности составляет в среднем от 0,2 % в полярных широтах
до 2,5 °/о У экватора, а в отдельных случаях колеблется почти от
нуля до 4 %. В связи с этим становится переменным и процентное
соотношение других газов во влажном воздухе. Чем больше в воздухе
водяного пара, тем меньшая часть его объема приходится на постоянные
газы при тех же давлении и температуре.
Водяной пар непрерывно поступает в атмосферу путем испарения с
водных поверхностей и влажной почвы, а также в результате
транспирации растениями, при этом в разных местах и в разное время
он поступает в различных количествах. От земной поверхности водяной
пар распространяется вверх, а воздушными течениями переносится из
одних мест Земли в другие.
В атмосфере может возникать состояние насыщения. В таком состоянии
водяной пар содержится в воздухе в количестве, предельно возможном
при данной температуре. Водяной пар при этом называют насыщающим
(или насыщенным), а воздух, содержащий его, насыщенным.
Состояние насыщения обычно достигается при понижении температуры
воздуха. Когда это состояние достигнуто, то при дальнейшем понижении
температуры часть водяного пара становится избыточной и
конденсируется, переходит в жидкое или твердое состояние. В воздухе
возникают водяные капли и ледяные кристаллы облаков и туманов.
Облака могут снова испаряться; в других случаях капли и кристаллы
облаков, укрупняясь, могут выпадать на земную поверхность в виде
осадков. Вследствие всего этого содержание водяного пара в каждом
участке атмосферы непрерывно меняется.
2. С водяным паром в воздухе и с его переходами из газообразного
состояния в жидкое и твердое связаны важнейшие процессы погоды и
особенности климата. Наличие водяного пара в атмосфере существенно
сказывается на тепловых условиях атмосферы и земной поверхности.
Водяной пар сильно поглощает длинноволновую инфракрасную радиацию,
которую излучает земная поверхность. В свою очередь и сам он
излучает инфракрасную радиацию, большая часть которой идет к земной
поверхности. Это уменьшает ночное охлаждение земной поверхности и
тем самым также нижних слоев воздуха. На испарение воды с земной
поверхности затрачиваются большие количества тепла, а при
конденсации водяного пара в атмосфере это тепло отдается воздуху.
Облака, возникающие в результате конденсации, отражают и поглощают
солнечную радиацию на ее пути к земной поверхности. Осадки,
выпадающие из облаков, являются важнейшим элементом погоды и
климата. Наконец, наличие водяного пара в атмосфере имеет важное
значение для физиологических процессов.