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空気中の水蒸気の量は、さまざまな要因に応じて、微量から全大気ガスの約4％まで変化します。水蒸気の割合（または湿度）は、外にいるときの気持ちや、周囲の動植物の健康状態を決定します。また、雲の形成と、雷雨や冬の猛吹雪などの気象現象の確率を決定します。
絶対湿度と相対湿度
特定の日の特定の時間における空気中の水分量の最も一般的な尺度は、相対湿度です。この測定値は、絶対湿度とは異なります。絶対湿度とは、特定の体積における単に水蒸気と乾燥空気の比率であり、温度とは無関係です。相対湿度はパーセンテージで表されます。これは、空気が現在の温度で保持できる水分の最大量に対する存在する水分の量に相当します。相対湿度が100％の場合、空気は飽和しており、水分は結露して凝縮するか、降水として空気から落ちます。
雲の形成
太陽が輝いているとき、地面は熱を吸収し、その一部を大気中に放射し、地面近くの空気を温めます。暖かい空気は冷たい空気よりも軽く、上昇して上昇流を形成します。地面の空気が湿気でいっぱいになると（近くの湖や海からの蒸発の結果である可能性があります）、湿気は暖かい空気とともに上昇します。空気は上層大気で冷却されます。また、冷たい空気はより少ない水分を保持できるため、水蒸気はミストに凝縮し、温度が十分に低い場合は氷の粒子になります。地上から見ると、この凝縮は雲として認識されます。
沿岸および山岳気候帯
雲は太陽を遮り、その下の空気を冷やし、空気の相対湿度を高めます。空気が飽和すると、降水量が減少し始めますが、その前でさえ、空気は霧や霧になります。最終的には、結露と降水が空気を冷却して対流を停止させ、雲が壊れます。このサイクルは、大きな水域の近くで頻繁に繰り返されますが、砂漠など、蒸発する水源のない場所ではほとんど発生しません。ただし、斜面の上昇気流が空気を押し上げるため、湿度が低くても山の近くに雲が形成されることがあります。山頂付近で空気が冷えると、そこに含まれる水分が凝縮します。
雷雨とハリケーン
暖かい空気は大量の水分を保持することができ、空気と水分の両方が急速に上昇します。高層大気では、水分が急速に冷却され、減圧状態で広がる大きな雲が形成されます。空気の急速な上向きの流れにより、地面の近くに低圧エリアが作成され、これらのエリアを埋めるために冷たい空気が押し寄せます。この空気と水分の循環の結果は、雷雨の暗い雲、風、雨です。ハリケーンは、夏の数ヶ月間、熱帯の海洋上で極端な湿度条件と高温で発達します。ハリケーンは、急速に蒸発する海水によって燃料が供給されるため、通常、上陸時にエネルギーを失い、散逸します。