Mitä meteorologiassa on kylläisyys?

Meteorologiassa termi kylläisyys viittaa tilaan, jossa ilma pitää mahdollisimman paljon kosteutta vesihöyryn muodossa. Tämä vastaa 100%: n suhteellista kosteutta. Kosteuden määrä ilmamassassa kyllästyessä voi vaihdella useiden tekijöiden, ensisijaisesti lämpötilan ja paineen, mukaan, koska lämmin ilma voi pitää enemmän kosteutta kuin viileämpi ilma. Kaste ja muut sademuodot ovat seurausta kyllästetystä ilmasta.

Kylläisyystilassa tai -tilassa on muuttujia, jotka määrittävät tietyssä ilmakehässä olevan vesihöyryn määrän. Ilman kyky sitoa vesihöyryä vaihtelee erityisesti lämpötilan mukaan, mutta siihen vaikuttaa myös ilmanpaine. Vaikka lämpötilan nousu lisää ilman kosteuden määrää, paineen nousu alentaa tätä määrää.

Kylläisyys tarkoittaa siis tilaa, jossa mikä tahansa ilmakehä on saavuttanut suurimman kykynsä pitää liuennutta kosteutta vesihöyrynä. Kyllästymispiste tunnetaan myös paljon tutummalla termillä, kastepiste, joka viittaa lämpötilaan, jossa ilma on kyllästynyt. Kun ilma on kyllästetyssä tilassa ja lämpötila laskee tai ilmanpaine nousee, ilma ei kykene pitämään liuennutta vesihöyryä suspensiossa ja osa pakotetaan ulos nestemäisenä vedenä. Tämä prosessi on lähes kaikille tuttu kasteen muodostumisena. Kun vesimolekyylit pakotetaan pois suspensiosta, ne tarttuvat pintoihin ja molekyylinen vetovoima saa ne kerääntymään yhteen muodostaen vesipisarat, jotka tunnemme kasteena.

Suhteellinen kosteus on termi, jota meteorologit käyttävät usein keskustellessaan sääolosuhteista, ja se liittyy suoraan kylläisyyteen. 100%: n suhteellista kosteutta pidetään kyllästymistilana, ja ilman, jonka suhteellinen kosteus on 100%, sanotaan olevan kylläistä. Meteorologit sisältävät usein nykyisen suhteellisen kosteuden ja kastepisteen ilmaistakseen kuinka kostea ilma on.

Sateet, lumi, rakeet ovat myös kyllästymisen tuotteita. Kun lämmin ilmakehä, joka sisältää kosteutta, nousee, se jäähtyy ja sen kyky pitää kosteutta heikkenee. Lämpötilan laskiessa ilma muuttuu kylläisemmäksi lämpötilan ja kosteudenkestävyyden välisen korrelaation vuoksi. Lopulta ilma jäähtyy siihen pisteeseen, jossa se kyllästyy, ja vesi saostuu ilmasta, jolloin siitä tulee sade, lumi tai jokin muu muoto riippuen lämpötilasta.