Da energia que recebemos na Terra, em torno de 99% é consequência da radiação solar, o restante vem da interação gravitacional com outros astros (inclusive o Sol) e de reações nucleares. Durante o dia, a radiação solar aquece a Terra, fazendo com que os mares e oceanos, os rios e lagos e até mesmo a cobertura vegetal, evaporem, liberando vapor d’água.  Este vapor d’água, em suspensão na atmosfera, provoca a chamada umidade do ar. Dependendo da temperatura, a massa de ar pode conter uma quantidade máxima de vapor d’água, denominada vapor saturante ou de saturação. A umidade relativa do ar é obtida pela relação entre a quantidade de vapor d’água contida no ar e o vapor saturante na temperatura do momento. Quando a umidade é baixa, nossas mucosas respiratórias secam, provocando irritação; quando essa umidade é muito elevada, ela dificulta nossa transpiração, o que aumenta a sensação de calor. Normalmente os seres humanos sentem-se confortáveis quando a umidade relativa do ar está em torno de 50% a 60%.

O orvalho

Imagine que, durante o dia, a temperatura ambiente seja 20ºC com umidade em torno de 10 g/m³.  Como nessa temperatura a massa do vapor de saturação do ar é 17,4 g/m³, então podemos dizer que a umidade relativa do ar é de 57,5%, ou seja, estamos em um dia “agradável”. Quando chega a noite, a temperatura atinge 10ºC.  Nessa temperatura a massa de vapor de saturação é 9,4 g/m³.  Note que a umidade do ar está em 17,4 g/cm³, ou seja, existe 8,0 g/m³ de vapor acima do vapor de saturação.  Essa quantidade tende a deixar de ser vapor d’água, condensando-se e tornando-se água líquida.  A essa massa de água, que tem origem no vapor d’água saturado e forma-se no solo e nas plantas, chamamos orvalho. Quem de nós nunca se encantou em tocar as gotas de orvalho formadas em uma flor? Em algumas regiões mais secas o orvalho é de fundamental importância ao ser absorvido pelas plantas, como fator de irrigação.

É o mesmo fenômeno que ocorre quando, em um dia quente, coloca-se um líquido estupidamente gelado num copo de vidro.  Instantes depois é possível observar que o copo está “suando”, ou seja, surgem gotículas de água na superfície externa do mesmo.  É que a temperatura do copo torna a massa de ar ao redor mais fria, de tal forma que surge vapor saturado na região, que se condensa ao contato com o copo.

A neblina

Quando a temperatura do ar desce bruscamente, o vapor saturado produz um manto de nevoeiro próximo ao solo, principalmente se não existir vento para dissipá-lo. É a neblina que tanto nos atrapalha quando estamos dirigindo. A neblina também pode ser formada pela condensação de partículas de vapor d’água em suspensão no ar. É semelhante ao que ocorre quando falamos em dias bastante frios e expelimos uma “camada de fumaça” pela boca. Aquela “fumacinha” é constituída por gotículas de água em suspensão.

A geada e a neve

Quando a temperatura do solo está abaixo da temperatura de fusão da água, as gotículas de água provenientes do vapor saturado (orvalho) podem congelar imediatamente ao contato com o solo, formando a geada, danosa aos vegetais, principalmente quando em floração. Quando o ar aquecido pelas radiações solares sobe, leva uma enormidade de partículas que estão em suspensão, inclusive as partículas de vapor d’água.

Sabemos que quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica. Quando a massa de ar com vapor d’água atinge determinada altitude, a temperatura diminui (quanto mais distante do solo, menor a temperatura).  Nesse caso, a massa de vapor d’água condensa-se, formando as nuvens, que também são, de maneira simplista, gotículas de água em suspensão na atmosfera. Essas gotículas não caem imediatamente porque existem correntes de ar quente subindo, que as mantêm em equilíbrio. Em determinados momentos essas gotículas podem ser congeladas, quando a temperatura do ar,  na  altitude  onde  está  a nuvem,  torna-se entre -4ºC  e -5ºC.  Nesse caso, os pequenos cristais de gelo conseguem vencer as correntes de ar quente e caem, formando a chuva. Ao caírem, os pequenos cristais ganham calor da massa de ar (ganham calor do ambiente), passando para o estado líquido. Quando o vapor d’água saturado, mesmo sem contato com superfície alguma, está em alguma camada de ar muito fria, sua temperatura diminui até aproximar-se da temperatura do ar.  Nesse caso, a massa de vapor saturado chega ao ponto de congelamento, de tal forma que as gotículas cristalizam-se de formas diversas, caindo ao solo em flocos aos quais chamamos de neve.

Este material foi retirado do livro “CRÔNICAS DE FÍSICA”, volume 1, de Edson Osni Ramos, editora Pascal. É proibida sua reprodução,  parcial ou total, conforme a legislação vigente