Vlhkost, tedy obsah vodní páry ve vzduchu, je jednou z nejdůležitějších charakteristik atmosféry. I poměrně malé množství vodní páry má velký vliv na počasí, na vznik oblačnosti a srážek. V meteorologii se vlhkost vzduchu vyjadřuje různým způsobem – hmotností vodní páry v určitém objemu, stupněm nasycení vzduchu vodní parou, schopností přijímat další vodní páru apod.
V dolních vrstvách atmosféry Země je vždy obsažena vodní pára, která vzniká vypařováním vody z moří, jezer, řek, rybníků a také vody obsažené v půdě, rostlinách a živých organismech. Celkem se z povrchu celé zeměkoule za rok vypaří cca 518 600 km3 vody, z čehož připadá asi 86 % na oceány a 14 % na souše. Totéž množství vody za rok zase spadne na povrch celé Země, a to cca 79 % na povrch moří a 21 % na povrch souše.
Vzduch, ve kterém je obsažena vodní pára, nazýváme vlhkým vzduchem. Říkáme, že vzduch je nasycen vodní párou. Hmotnost vodní páry, kterou je nasycen vzduch, závisí na teplotě. Je–li ve vzduchu o objemu V obsažena vodní pára o hmotnosti m, pak veličina
se nazývá absolutní vlhkost vzduchu. Je rovna hustotě vodní páry obsažené ve vzduchu. Jednotkou absolutní vlhkosti vzduchu je kg m–3. Absolutní vlhkost vzduchu měříme např. tak, že vzduch necháme projít hygroskopickou látkou, např. kyselinou sírovou. Tato látka pohltí vodní páru a tím se její hmotnost zvětší. Pak stačí vypočítat rozdíl hmotností. Na území České republiky je absolutní vlhkost v průměru 5 g/m3, v létě až 15 g/m3.
Vlhkost vzduchu se během dne mění, má dvojitý chod na pevnině v letním období během dne. Časně ráno okolo východu Slunce nastává první minimum, pozdě ráno nebo brzy dopoledne nastává první maximum, brzy odpoledne druhé minimum a večer druhé maximum. Roční chod absolutní vlhkosti je dán ročním chodem výparu, který je v létě nejvyšší a v zimě nejnižší. Proto připadá roční maximum absolutní vlhkosti na léto, kdežto nejnižší roční hodnota se vyskytuje v zimě.
Závislost absolutní vlhkosti nasyceného vzduchu na teplotě.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Za dané teploty se obsah vodní páry ve vzduchu nemůže zvětšovat neomezeně, ale jen po jistou maximální hodnotu, kdy dosáhne stavu nasycení. Případný přebytek vodní páry nad množstvím odpovídajícímu nasycení přejde kondenzací ve vodu nebo sublimací v led. Čím vyšší je teplota vzduchu, tím více vodní páry je třeba k jeho nasycení. Vzduch bývá vodními parami jen zřídkakdy nasycen. Jenom při dlouhodobém dešti nebo za rozsáhlé mlhy se blíží vzduch stavu nasycení vodními parami. Přehodně se vzduch může vodními parami nasytit, když jeho teplota klesá. Pak vzniká na chladných předmětech rosa, nad povrchem Země se tvoří mlha, ve větších výškách oblaka, popř. při nízkých teplotách jinovatka a sníh. Teplota, při které vlhkost přechází v maximální, se nazývá rosný bod.
Námraza.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Jako relativní vlhkost vzduchu označujeme míru nasycení vzduchu vodní parou. Je to poměr mezi skutečným obsahem vodních par a maximálně možným obsahem vodních par při dané teplotě. Suchý vzduch má relativní vlhkost 0 %, vzduch nasycený vodními parami má relativní vlhkost 100 %.
Naše tepelné pocity nesouhlasí pokaždé s udáním teploměru. Pro tepelné pocity má velký význam i vlhkost vzduchu a vítr. Horký suchý vzduch v pohybu je méně nepříjemný než klidný vlhký vzduch stejné teploty. Do vzduchu blízkého nasycení se vypařuje z našeho těla méně potu, a proto se tělo také méně ochlazuje. Teplý vlhký vzduch blízký nasycení znemožňuje práci člověka. Pro život je nejvhodnější relativní vlhkost vzduchu 65 – 70 % (to odpovídá asi 0,00001 g na 1 cm3). Při pobytu člověka ve vlhkém vzduchu, jehož teplota je vyšší než 37 °C, se z povrchu těla neodpařuje pot a vydechovaná pára nestačí odvádět přebytečné teplo. Při déle trvajícím pobytu se zrychluje dýchání i srdeční tep a člověk ztrácí vědomí. Člověk snese krátkodobě i daleko vyšší teploty, ale musí být relativní vlhkost vzduchu nižší, aby se z těla vypařováním potu odvádělo teplo. V oblasti vnitrozemským pouští je relativní vlhkost kolem 30 %, na antarktické stanici Vostok je průměrná relativní vlhkost 74 %.
Přímo lze měřit relativní vlhkost vzduchu vlasovým vlhkoměrem umístěným v meteorologické budce. Lidský vlas zbavený tuku mění při změně vlhkosti vzduchu svou délku. Aby se změna stala znatelnější, vede se vlas přes malou kladku, ke které je připevněna delší ručka. Ta ukazuje na zkusmo dělené stupnici relativní vlhkost vzduchu v procentech. Pro přesnější měření vlhkosti se používají psychrometry umístěné ve výšce 2 m nad zemí. U nich se vlhkost určuje z rozdílu teplot dvou teploměrů, z nichž jeden je suchý a druhý, tzv. mokrý má teploměrnou baňku obalenou tkaninou namočenou ve vodě. Čím je vzduch sušší, tím více se voda z tkaniny vypařuje a tomu odpovídá nižší teplota, kterou ukazuje „mokrý“ teploměr. Tento druh vlhkoměrů se používá v meteorologii.
Relativní vlhkost vzduchu mu opačný chod, a to denní i roční, než teplota vzduchu. Maximum se proto vyskytuje před východem Slunce a minimum kolem 14. až 16. hodiny. V zimě se vyskytuje maximum a v létě minimum hodnot relativní vlhkosti.
