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Le climat fait référence aux phénomènes météorologiques à long terme associés à une région. Il comprend la température moyenne, le type et la fréquence des précipitations et la plage de variabilité météorologique prévue. L'humidité est à la fois une composante du climat et un effet modérateur sur le climat. Par exemple, la forêt tropicale humide a un climat dicté par son exposition relativement constante au soleil toute l'année, mais les fortes précipitations causées par des températures moyennes élevées font tout autant partie du climat tropical. Par conséquent, séparer l'humidité du climat n'est pas simple, mais il est encore possible d'identifier certains des effets climatologiques des niveaux d'humidité.
Climat et géographie
L'humidité contribue grandement à la définition d'un climat, mais elle ne contrôle pas tout. Étant donné que l’énergie solaire régit les conditions météorologiques de la Terre, vous vous attendez à ce que les endroits situés à la même latitude - qui ont une exposition identique au soleil - présentent des climats identiques. Vous pouvez le voir dans les températures moyennes, par exemple, de Minneapolis et de Bucarest, qui sont toutes deux situées à environ 44,5 degrés nord. Minneapolis a une température moyenne d’environ 7 degrés Celsius (44 degrés Fahrenheit), tandis que la moyenne de Bucarest est de 11 degrés Celsius (51 degrés Fahrenheit). Mais le mont Everest et le désert du Sahara sont également à la même latitude, mais ont des climats très différents. Une partie importante de cela est due à leur différence d'altitude. Mais même des endroits situés à la même latitude et à la même altitude peuvent avoir des climats très différents et le facteur supplémentaire le plus important est l'humidité.
Eau
L'air est plein d'énergie. Même dans l’air immobile, les molécules se bousculent sans cesse. Bien que cela triche un peu, vous pouvez penser que l’énergie de l’air est représentée par sa température: plus l’air est chaud, plus il contient d’énergie. Lorsque de la vapeur d’eau se mêle à la situation, cela se complique tout à coup.Aux températures "normales", l'eau peut exister sous forme de glace solide, d'eau liquide et de vapeur d'eau gazeuse - non seulement peut-elle exister comme toutes les trois au même endroit, mais en général. Vous pouvez le voir vous-même en observant de près un verre d'eau glacée. Même si l'eau est refroidie par la glace, certaines molécules ont suffisamment d'énergie pour s'échapper de la phase liquide et remonter à la surface sous forme de "brouillard". Pendant ce temps, certaines molécules de vapeur d'eau déjà présentes dans l'air frappent les côtés froids du verre et se condensent dans de l'eau liquide. Dans tous les environnements, l’eau cherche un équilibre entre les états solide, liquide et gazeux.
Eau et énergie
La raison pour laquelle l'humidité - qui est une mesure de la vapeur d'eau en suspension dans l'air - est un facteur si important dans les conditions météorologiques et climatiques est que l'eau contient plus d'énergie à des températures de tous les jours. L'eau convertit constamment entre ses trois formes, mais chaque conversion consomme ou libère de l'énergie. En d'autres termes, la vapeur d'eau à la température ambiante est différente de l'eau liquide à la même température car elle a acquis de l'énergie supplémentaire. Même si la température est la même, la vapeur a plus d’énergie car elle est passée d’un liquide à un gaz. Dans les milieux météorologiques, cette énergie est appelée "chaleur latente". Cela signifie qu'une masse d'air chaud et sec contient beaucoup moins d'énergie qu'une masse d'air humide à la même température. Le climat et la météo étant des fonctions de l'énergie, l'humidité est un facteur critique du climat.
Eau - et énergie - Circulation
Pratiquement toute l'énergie qui régit le climat de la Terre provient du soleil. L'énergie solaire chauffe l'air et, plus important encore, l'eau. L'eau des océans sous les tropiques est beaucoup plus chaude que celle des pôles, mais l'eau ne reste pas au même endroit. Les différences de densité dans l'eau et l'air, ainsi que la rotation de la Terre, entraînent des courants dans l'air et dans l'eau. Ces courants distribuent de l'énergie autour de la Terre, et les distributions d'énergie entraînent le climat. Les pluies torrentielles sont une manifestation très visible de ces courants. L'air au-dessus des eaux océaniques chaudes contient un pourcentage relativement élevé de vapeur d'eau. Lorsque cet air se déplace vers des régions plus froides, l’équilibre entre les trois phases de l’eau se déplace - en s’appuyant davantage sur la phase liquide que sur la phase gazeuse. Cela signifie que la vapeur d'eau se condense et que la pluie tombe. La pluie est la manifestation la plus visible de l'humidité.
Effets modérateurs
Parce que l'eau véhicule la chaleur latente, elle modère les variations de température. Par exemple, dans l'humidité estivale du Midwest, l'air se refroidit la nuit. À son tour, l'équilibre de l'eau liquide et de la vapeur d'eau se déplace, entraînant la condensation d'une partie de l'eau. Mais lorsque l'eau se condense, elle dégage sa chaleur latente dans l'air environnant, réchauffant même l'air alors que le manque de lumière du soleil refroidit l'air. Lorsque le soleil se lève, le processus s'inverse. La lumière du soleil réchauffe l'air, entraînant l'évaporation de l'eau liquide en vapeur d'eau. Mais cela prend une énergie supplémentaire - une énergie qui sinon serait utilisée pour chauffer la terre et l’air - afin que la température ne monte pas aussi rapidement. Donc, Chicago - juste à côté du lac Michigan - ne voit nulle part près de l’oscillation quotidienne des températures que l’on observe à Phoenix - au milieu du désert aride.