Di Josh Fredman, aggiornato il 24 marzo 2022
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L’umidità, la quantità di vapore acqueo nell’aria, è una variabile chiave in meteorologia. Sebbene ne esistano diversi tipi, le discussioni quotidiane si riferiscono tipicamente all'umidità relativa —il rapporto tra la pressione attuale del vapore acqueo e la massima possibile a una data temperatura, espresso in percentuale. Quando l'umidità relativa raggiunge il 100%, il vapore acqueo inizia a condensare, dando spesso luogo a precipitazioni.
Comprendere l’umidità relativa è fondamentale. Livelli bassi possono causare secchezza e irritazione della pelle, mentre livelli elevati fanno sì che le giornate calde siano soffocanti e le giornate fredde più fredde. Negli ambienti interni l’elevata umidità favorisce la crescita di muffe; al contrario, un’aria molto secca può accelerare la diffusione dei virus respiratori. Per ingegneri e tecnici, misurazioni precise dell'umidità proteggono i componenti elettronici sensibili e influenzano la stabilità dei materiali.
Uno degli strumenti moderni più accurati è l’igrometro del punto di rugiada a specchio raffreddato. Uno specchio raffreddato fa condensare il vapore acqueo sulla sua superficie. Quando l’umidità relativa aumenta, si formano più goccioline, distorcendo la chiarezza ottica dello specchio. Un sensore integrato quantifica questa distorsione, fornendo dati sul punto di rugiada in tempo reale. Questi dispositivi richiedono fabbricazione e calibrazione specializzate ma offrono una precisione senza pari per la ricerca e le applicazioni industriali.
L’invenzione del XVI secolo di Leonardo da Vinci utilizzava un gomitolo di lana il cui peso variava con l’umidità. Sebbene ingegnoso, il progetto non aveva la sensibilità necessaria per letture accurate dell'umidità relativa.
Nel XIX secolo, Horace Bénédict de Saussure introdusse l'igrometro a capello, sfruttando la naturale espansione dei peli animali o umani nell'aria umida. Una volta tesi, è possibile misurare le leggere variazioni di lunghezza dei capelli, consentendo ai professionisti di misurare l'umidità relativa con modesta precisione, una tecnica ancora utilizzata in alcuni contesti sul campo.
Forse l’igrometro da campo più utilizzato è lo psicrometro, che accoppia un termometro a secco con uno con la punta bagnata. L'evaporazione dalla punta bagnata la raffredda, creando una differenza di temperatura rispetto al bulbo secco. Confrontando queste due letture con un grafico psicrometrico calibrato, i tecnici ricavano l'umidità relativa. Un utilizzo accurato richiede una calibrazione meticolosa e una ricalibrazione periodica per tenere conto della deriva del sensore.
