ไอน้ำ

ก๊าซปริมาณน้อยไม่มีสีที่เป็นส่วนหนึ่งของอากาศ และมีบทบาทสำคัญในพลศาสตร์บรรยากาศและสมดุลพลังงานของโลก มันผนวกเข้าสู่บรรยากาศเป็นหลักผ่านการระเหยของแหล่งน้ำขนาดใหญ่ที่ปกคลุมพื้นผิวโลก โดยมีส่วนช่วยจากพืชพรรณ (การคายระเหย) และในระดับที่น้อยกว่า จากหิมะและน้ำแข็งปกคลุม (การระเหิด) ซึ่งก็โดดเด่นเช่นกัน เป็นองค์ประกอบบรรยากาศที่แสดงการกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอที่สุด ทั้งในเชิงพื้นที่และเวลา สัดส่วนของมันในอากาศสามารถแปรผันได้ตั้งแต่เพียง 0.4% โดยปริมาตรในพื้นที่ทะเลทราย ไปจนถึง 4% ในป่าเมฆและป่าฝนเขตร้อน โดยลดลงอย่างต่อเนื่องเมื่อไต่ระดับผ่านบรรยากาศ มันกระจุกตัวอยู่เป็นหลักในโทรโพสเฟียร์ตอนล่างและตอนกลาง มันมีความสามารถอย่างมากในการดูดกลืนรังสีที่มาจากดวงอาทิตย์ (คลื่นสั้น) และจากพื้นผิวโลก (คลื่นยาว) ซึ่งทำให้มันเป็นก๊าซเรือนกระจกที่โดดเด่นและเป็นตัวควบคุมอุณหภูมิหลักในระดับดาวเคราะห์ ในระดับภาษาพูด มีความสับสนพอสมควรเกี่ยวกับธรรมชาติของมัน เนื่องจากมีความคิดที่แพร่หลายว่าเมฆ ไอน้ำที่พวยพุ่งจากน้ำร้อน หรือลมหายใจที่เราหายใจออกทางปากในวันฤดูหนาวที่หนาวเย็น ล้วนเป็นไอน้ำทั้งหมด ในทุกกรณีเหล่านั้น สิ่งที่สังเกตได้คือผลของการเปลี่ยนเฟสจากไอไปเป็นของเหลว เนื่องจากองค์ประกอบเหล่านั้นทั้งหมดประกอบด้วยหยดน้ำขนาดจุลภาค ซึ่งเกิดจากการควบแน่นของไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ จากน้ำทั้งหมดที่บรรจุอยู่ในบรรยากาศ - ในสถานะใดสถานะหนึ่งในสามสถานะของมัน - 96% เป็นไอน้ำ แม้ว่าอายุขัยเฉลี่ยของโมเลกุลก๊าซนี้ในตัวกลางบรรยากาศจะอยู่ที่เพียงสิบวันเท่านั้น