L'umidità, una misura del vapore acqueo nell'aria, è una delle variabili misurate nella meteorologia di base. Esistono in realtà diversi tipi di umidità, ma ciò che la maggior parte delle persone intende quando parlano di "umidità" è l'umidità relativa. L'umidità relativa è definita dal Manuale degli ingegneri chimici di Perry come "il rapporto tra la pressione parziale del vapore acqueo nella miscela e la pressione di vapore saturo dell'acqua ad una temperatura prescritta."

In altre parole, l'umidità relativa è un modo indiretto per misurare la quantità di vapore acqueo presente nell'aria in un dato momento, rispetto a quanto vapore acqueo può contenere al massimo. È espresso in percentuale. Quando l'umidità relativa arriva al 100%, il vapore acqueo nell'aria inizia a condensare nuovamente in acqua liquida: pioverà.

L'umidità relativa è utile sapere perché dà un'idea di come "bagnato" l'aria si sente. Bassa umidità relativa può portare a secchezza della pelle, prurito e setezza. L'elevata umidità relativa rende le temperature fredde più calde e le temperature più calde. Quando il clima è molto caldo, l'elevata umidità compromette la capacità del corpo di raffreddarsi con la sudorazione. L'umidità relativa ha anche un impatto su macchinari delicati come i circuiti stampati dei computer e sullo sviluppo di microrganismi e funghi. All'interno della casa, l'elevata umidità rende più probabile lo sviluppo di muffe, mentre la bassa umidità facilita la diffusione del virus dell'influenza.

Per tutti questi motivi, e altro ancora, è utile essere consapevoli dell'umidità relativa. Collettivamente, uno qualsiasi degli strumenti utilizzati per misurare l'umidità è indicato come igrometro, un misuratore di umidità.

Igrometro a specchio raffreddato a specchio

Uno dei tipi più precisi e moderni di igrometro è chiamato un igrometro a specchio raffreddato a specchio. Uno specchio è raffreddato, il che provoca la formazione di condensa sulla sua superficie. Maggiore è l'umidità relativa, più forme di condensa. Questo viene misurato utilizzando un sensore ottico che rileva le goccioline distorcendo la superficie liscia dello specchio. Questi igrometri sono dispositivi elettronici che richiedono competenze speciali per la costruzione.

Igrometro di Leonardo

Il primo igrometro conosciuto è stato inventato circa 500 anni fa da Leonardo da Vinci. Gli venne l'idea di pesare una palla di lana, il cui peso sarebbe cambiato a seconda dell'umidità nell'aria. Questo non era un progetto molto efficace, e sarebbe passato molto tempo prima che l'umidità relativa potesse essere misurata con precisione.

Igrometro a pelo

Un po 'più di 200 anni fa, uno scienziato di nome Horace Bénédict de Saussure ha inventato un igrometro che coinvolge una ciocca di capelli, da uomini o animali. A seconda dell'umidità relativa, i capelli si restringono o si allungano di una quantità molto piccola, crescendo più a lungo in alta umidità e restringendosi in bassa umidità. Quando i capelli sono messi in tensione, questo cambiamento può essere misurato. Questi cosiddetti "igrometri dei capelli" sono ancora usati oggi.

Psicrometro

Il tipo più noto di igrometro è chiamato "psicometro". (La psicometria è un campo di ingegneria che riguarda le proprietà di miscele di gas e vapore. "Psychro" è una radice greca che significa "freddo".) Uno psicrometro funziona utilizzando due termometri in tandem. Uno dei termometri viene mantenuto costantemente bagnato essendo coperto con qualcosa come un panno bagnato. Come l'acqua evapora dal tessuto, assorbe energia, abbassando la temperatura nelle immediate vicinanze. (È lo stesso motivo per cui il costume da bagno si sente freddo dopo essere uscito da una piscina o da una vasca idromassaggio.) Questa perdita di temperatura viene misurata dal termometro bagnato, che registra una temperatura inferiore rispetto a quella normale.

l'altro termometro rimane asciutto e viene utilizzato come riferimento. Misura la temperatura effettiva dell'aria. L'umidità relativa può quindi essere calcolata misurando la differenza di lettura della temperatura tra questi due termometri. Se la differenza di temperatura è bassa, l'umidità relativa deve essere elevata, poiché significa che meno acqua è in grado di evaporare dal panno che copre il termometro bagnato, il che significa che l'aria contiene già molta acqua. Allo stesso modo, se la differenza di temperatura è elevata, l'umidità relativa deve essere bassa, poiché più acqua è in grado di evaporare dal tessuto.

Gli psicometri sono efficaci solo se sono calibrati con precisione e devono essere ricalibrati frequentemente.