Vochtigheid, een maat voor waterdamp in de lucht, is een van de variabelen die wordt gemeten in de basis meteorologie. Er zijn eigenlijk verschillende soorten vocht, maar wat de meeste mensen bedoelen als ze het hebben over "luchtvochtigheid" is de relatieve luchtvochtigheid. Relatieve luchtvochtigheid wordt door Perry's Chemical Engineers 'Handbook gedefinieerd als "de verhouding van de partiële druk van waterdamp in het mengsel tot de verzadigde dampspanning van water op een voorgeschreven temperatuur."

Met andere woorden, de relatieve luchtvochtigheid is een indirecte manier om te meten hoeveel waterdamp er op een bepaald moment in de lucht is, in tegenstelling tot hoeveel waterdamp de lucht maximaal kan bevatten. Het wordt uitgedrukt als een percentage. Wanneer de relatieve vochtigheid 100% wordt, begint waterdamp in de lucht terug te condenseren in vloeibaar water: het zal regenen.

Relatieve vochtigheid is handig om te weten omdat het een idee geeft van hoe "nat" de lucht is voelt. Lage relatieve vochtigheid kan leiden tot een droge huid, jeuk en dorst. Hoge relatieve vochtigheid maakt koude temperaturen kouder en hete temperaturen heter. Als het weer erg heet is, vermindert een hoge luchtvochtigheid het vermogen van het lichaam om af te koelen door te zweten. Relatieve vochtigheid heeft ook een impact op delicate machines zoals computerprintplaten en op de ontwikkeling van micro-organismen en schimmels. Binnen in huis zorgt hoge luchtvochtigheid ervoor dat schimmel zich sneller ontwikkelt, terwijl lage luchtvochtigheid de verspreiding van het griepvirus vergemakkelijkt.

Om al deze redenen, en meer, is het nuttig om bewust te zijn van de relatieve luchtvochtigheid. Gezamenlijk wordt elk van de instrumenten die worden gebruikt om vochtigheid te meten een hygrometer, een vochtigheidsmeter genoemd.

Gekoelde spiegel Dauwpunthygrometer

Een van de meest precieze en moderne soorten hygrometers wordt genoemd een "gekoelde spiegel-dauwpunt-hygrometer." Een spiegel is gekoeld, waardoor condensatie op het oppervlak ontstaat. Hoe hoger de relatieve vochtigheid, hoe meer condensatie ontstaat. Dit wordt gemeten met behulp van een optische sensor die de druppels detecteert die het gladde oppervlak van de spiegel vervormen. Deze hygrometers zijn elektronische apparaten waarvoor speciale expertise vereist is.

Hygrometer Leonardo's

De eerste bekende hygrometer is ongeveer 500 jaar geleden door Leonardo da Vinci uitgevonden. Hij kwam op het idee om een ​​bal wol te wegen, waarvan het gewicht zou veranderen afhankelijk van het vocht in de lucht. Dit was geen erg effectief ontwerp en het zou lang duren voordat de relatieve vochtigheid nauwkeurig kon worden gemeten.

Haarhygrometer

Iets meer dan 200 jaar geleden, een wetenschapper genaamd Horace Bénédict de Saussure vond een hygrometer uit met een haarlok, van mens of dier. Afhankelijk van de relatieve vochtigheid zou het haar in een zeer kleine hoeveelheid krimpen of in lengte toenemen, langer worden bij hoge vochtigheid en krimpen bij lage vochtigheid. Wanneer het haar onder spanning staat, kan deze verandering worden gemeten. Deze zogenaamde "haarhygrometers" worden nog steeds gebruikt.

Psychrometer

Het meest bekende type hygrometer wordt een "psychrometer" genoemd. (Psychrometrie is een gebied van engineering dat zich bezighoudt met de eigenschappen van mengsels van gas en damp. "Psychro" is een Griekse wortel die "koud" betekent.) Een psychrometer werkt door twee thermometers tegelijk te gebruiken. Een van de thermometers wordt voortdurend nat gehouden door te worden bedekt met zoiets als een natte doek. Als het water uit de doek verdampt, absorbeert het energie, waardoor de temperatuur in de directe omgeving daalt. (Het is dezelfde reden dat je badpak koud aanvoelt nadat je uit een zwembad of bubbelbad bent geraakt.) Deze temperatuurdaling wordt gemeten door de natte thermometer, die een lagere temperatuur registreert dan anders het geval zou zijn.

andere thermometer blijft droog en wordt als referentie gebruikt. Het meet de werkelijke temperatuur van de lucht. De relatieve vochtigheid kan vervolgens worden berekend door het verschil in temperatuurmetingen tussen deze twee thermometers te meten. Als het temperatuurverschil laag is, moet de relatieve luchtvochtigheid hoog zijn, omdat dit betekent dat er minder water kan verdampen uit de doek die de natte thermometer bedekt, wat op zijn beurt betekent dat de lucht al veel water bevat. Evenzo, als het temperatuurverschil hoog is, moet de relatieve vochtigheid laag zijn, omdat er meer water uit de doek kan verdampen.

Psychrometers zijn alleen effectief als ze heel precies zijn gekalibreerd en ze moeten opnieuw worden gekalibreerd vaak.