5.3c UMIDADE RELATIVA

        O índice mais conhecido para descrever o conteúdo de vapor díágua é a umidade relativa. Por definição, umidade relativa é a razão entre a razão de mistura real w e a razão de mistura de saturação ws:
 
(5.4)

        A UR indica quão próximo o ar está da saturação, ao invés de indicar a real quantidade de vapor díágua no ar. Para ilustrar, na Tab. 5.1 vemos que em 25° C, ws = 20 g/kg. Se o ar contém 10 g/k num dia com 25° C, UR = 50%. Quando o ar está saturado, UR = 100%.

        Como a UR é baseada na razão de mistura e na razão de mistura de saturação e a quantidade de umidade necessária para a saturação é dependente da temperatura, a UR pode variar com ambos os parâmetros.

      Primeiro, se vapor díágua é adicionado ou subtraído do ar, sua UR mudará, se a temperatura permanecer constante (Fig. 5.4).

Fig. 5.4 Variação da UR com o conteúdo de vapor díágua

        O que ocorrerá se mais umidade é adicionada após a saturação? A UR excederá 100%? Se a atmosfera fosse completamente limpa, sem superfícies (junto à superfície da terra) ou núcleos de condensação, a UR teria que exceder em muito os 100% para que houvesse formação de gotículas de água (veremos este assunto mais tarde). Na atmosfera real, contudo, esta situação não ocorre, pois há superfícies ou núcleos de condensação, de modo que o excesso de vapor díágua se condensa em água líquida em condições apenas levemente supersaturadas (UR ~ 101%).

      Segundo, se o conteúdo de vapor díágua permanecer constante, um decréscimo na temperatura aumentará a UR e um aumento na temperatura causa uma diminuição na UR (Fig. 5.5).

Fig. 5.5 Variação da UR com a temperatura

        Variações da umidade relativa causadas por variações da temperatura ocorrem na natureza tipicamente por:

        1) variação diurna da temperatura;

        2) movimento horizontal de massa de ar;

        3) movimento vertical de ar.

        A importância dos dois últimos processos será discutida mais tarde. O efeito do ciclo diurno da temperatura é visível na Fig. 5.6. Neste exemplo, o conteúdo de vapor díágua real (razão de mistura) do ar permaneceu inalterado; só a umidade relativa variou.


Fig. 5.6 Exemplo de variação diurna da temperatura e umidade relativa.

        Em suma, a umidade relativa indica quão próximo o ar está da saturação, enquanto a razão de mistura mostra a real quantidade de vapor díágua contida no ar.

        Outra grandeza importante relacionada à umidade é a temperatura de ponto de orvalho. É a temperatura a que o ar deveria ser resfriado à pressão constante para ficar saturado. Note que na Fig. 5.5 o ar não saturado em 20° C deveria ser resfriado até 0° C para ocorrer saturação. Portanto, 0° C seria a temperatura de ponto de orvalho para este ar. O termo ponto de orvalho provém do fato de que durante a noite objetos próximos à superfície da Terra freqüentemente se resfriam abaixo da temperatura de ponto de orvalho. O ar em contato com estas superfícies também se resfria por condução até tornar-se saturado e o orvalho começar a formar-se. Quando a temperatura de ponto de orvalho está abaixo da temperatura de congelamento, o vapor díágua é depositado como geada. Quanto mais alto o ponto de orvalho, maior a concentração de vapor díágua.

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