Definición: Llamaremos parcela de aire a un pequeño volumen de aire representativo de la atmósfera, similar a la partícula en la mecánica clásica. Las variables del tiempo y clima se expresan por unidad de masa considerando una parcela de aire de masa unitaria. La humedad es el término usado para describir la cantidad de vapor de agua en el aire. Se usan diferentes parámetros para expresar cuantitativamente el contenido de humedad en la atmósfera. Pero antes de considerar cada uno de estos métodos se debe conocer el concepto de saturación. El aire a una temperatura dada puede contener una cantidad determinada de vapor de agua, con un máximo hasta un límite que depende de la temperatura. Cuando se llega al límite se dice que el aire está saturado de humedad, si se excede del límite, el exceso de vapor se condensa para convertirse en niebla o nubes.
El concepto de humedad tiene importancia en la climatología, porque es un factor en la determinación de los tipos de climas. Además, la sensación de confort se relaciona básicamente con la humedad relativa, por lo que se tiene en cuenta en el uso del aire acondicionado en industrias, edificios, hogares, etc. Para medir el contenido de humedad en la atmósfera, se usan los parâmetros de humedad, que se definen mas abajo, y si el aire está saturado se tienen los mismos parámetros, pero ahora de humedad de saturación.
Humedad absoluta, U.
Es la cantidad de masa de vapor de agua contenida en una unidad de volumen de aire, se mide en gr/m3. Por tanto, la humedad absoluta constituye la densidad del vapor de agua existente en el aire. Valores máximos de U son del orden de 40 gr/m3.
Humedad relativa, HR.
Es la proporción de vapor de agua real en el aire comparada con la cantidad de vapor de agua necesaria para la saturación a la temperatura correspondiente. La humedad relativa indica que tan cerca está el aire de la saturación, mas que decir la cantidad real de vapor de agua en el aire. Se mide en porcentaje entre 0 y 100, donde el 0 significa aire seco y 100% aire saturado de humedad.
Humedad específica, q.
Es la cantidad de gramos de vapor de agua contenidos en un kilogramo de aire húmedo; es decir, en una mezcla de aire seco y vapor de agua. Se mide en gr/kg. Valores máximos de q son del orden de 40 gr/kg.
Presión de vapor, e.
Es la presión que ejerce sólo el vapor de agua contenido en la atmósfera, sin considerar la presión de todos los otros gases. La máxima presión de vapor es del orden de 50 hPa.
Relación de mezcla, r.
Es la cantidad de masa de vapor de agua contenida en una unidad de masa de aire seco, se mide en gr/kg. Las mediciones indican que el valor de relación de mezcla máxima es del orden de 40 gr/kg.
Temperatura del punto de rocío.
Se define la temperatura de rocío, Td, como aquella a la cual una parcela de aire debería ser enfriada a presión constante para alcanzar la saturación. Por lo tanto es una medida del contenido de humedad en la atmósfera. Mientras más pequeña (grande) sea la diferencia entre la temperatura real T y
El contenido de vapor de agua en la atmósfera depende de la temperatura. Considerando como una medida del contenido de vapor de agua en el aire a la relación de mezcla de saturación, rs, su dependencia con la temperatura se da en la tabla, para valores típicos encontrados a nivel del mar en latitudes medias.
En forma gráfica, la dependencia de la relación de mezcla de saturación con la temperatura, se muestra en la figura.
Se puede ilustrar el calculo de la humedad relativa con los valores de la tabla 5.1: por ejemplo a 20º C el aire está saturado de humedad si tiene
