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水蒸氣（也称氛气、蒸汽），是水（H₂O）的气体形式。当水达到沸点时，水就变成水蒸氣。水蒸气在空气中是无色的。在海平面一标准大气压下，水的沸点为100°C或212°F或373.15K。当水在沸点以下时，水也可以缓慢地蒸发成水蒸氣。而在極低壓環境下（小於0.006大气压），冰會直接升华變水蒸氣。水蒸气之密度为 0.59764 千克/立方米（100°C/212°F，101330Pa）。

水蒸氣可能會造成温室效应，是一种温室气体。

地球大氣層的水蒸氣

氣態水是大氣很小但重要的組成部分。大約有99.99％是在對流層中。冷凝水蒸氣到液體或冰的階段主要由雲，雨，雪，雾，和其他沉澱物完成，而所有這些也是最重要的天氣要素。

霧和雲的形成，通過縮合周圍雲凝結核。若是在缺乏核的狀態，凝結只能發生在更低的溫度上。在持續凝結或沉積后，雲滴或雪花形成，并促成它們達到了臨界質量。

平流層的水蒸氣平均停留時間是10天左右。水的補充、降水、蒸發，是海洋，湖泊，河流和植物蒸騰及其他生物和地質過程作用的結果。

測量水蒸氣濃度表示為特定的濕度或相對濕度。如果降水立即凝結，那么在整個地球表面，年全球平均水蒸氣只會帶來約25毫米的降水。然而，年平均降水量約1米，這表明在水在空氣中快速周轉。水汽在大气层中能形成类似海洋中洋流的水汽通道，并且在一定的时间一个范围内存在固定的水汽输送总量，这意味着一个地方过度降水后，将会使得另一些区域获得不到充沛的降水。

雖然火山排放的氣體差距很大，但是，水蒸氣始終是最常見的火山氣體，通常火山噴發有超過60％的排放量為水蒸氣。

雷达和卫星成像

由于水分子吸收微波和其他无线电波的信号，通过水时大气中的雷达信号会衰减。此外，大气中的水能否反射和折射信号，在一定程度上取决于它的状态是、气态、液态还是固态。

一般来说，当它们穿过对流层时，雷达信号传送越远将逐渐减弱强度。空气中的一些成分对于某些频率是不透明的，导致不同频率的信号衰减速率不同。无线电波用于广播和其他的通讯传输时也具有相同的效果。

水蒸气比水的其他两个状态对雷达的影响较小。在水滴和冰晶状态下，水被作为棱镜。虽然一个单独的分子无法成为棱镜，然而，在大气中的水蒸气的存在下，就能形成一个巨大的棱镜。 GOES-12卫星图像的对比，显示相对于海洋，云和地球各大洲的大气水汽分布。行星周围的蒸汽，分布不均。

閃電產生

在閃電的產生中水蒸氣起到了關鍵作用。通常，地球大氣層上的雲是真正的靜電發電機。但雲有大量的電能的直接决定因素是水蒸氣存在於本地系統的數額。

水蒸氣的數額將直接影响空氣的介電係數。在低濕度的狀態，靜電放電是快速、容易的。但在高濕度的狀態，靜電放電的發生次数減少。然而，介電係數和電容一起作用，可以生產出电压兆瓦的閃電。 例如經過雲时，它便開始以自己的方式成為一個閃電發生器，在大氣中水蒸氣充當絕緣體的作用從而降低雲的電能。經過了一定的時間之后，如果雲層繼續生成和存儲更多的靜電，大氣水蒸氣將最終导通云存儲的電能。以被控地區閃電的形式，將這種能量釋放到地面。且每次放電強度直接與大氣介電係數、電容、以及雲層的發電能力相關。

水蒸氣凝結

常見的實例就是當你從冰箱拿出飲料時，過沒多久就會發現瓶身有許多小水珠，這是由於空氣中的水蒸氣遇到冷的瓶子而凝結。還有一個常見的就是當你在燒水煮飯時，開火的瞬間也會發現有水氣附著在鍋身，這是因為開火時，鍋子周遭的水蒸氣溫度瞬間升高，但鍋子溫度沒有上升那麼快，導致溫度高的水蒸氣附著凝結在相對較冷的鍋子上，等到鍋子溫度也上升到一定後，就又蒸發了。

测量

测量介质中的水蒸汽数量可以做直接或远程测量，具有不同程度的准确性。电磁吸收远程方法可以测量的行星大气层。直接方法可以使用电子传感器，或是蘸水的温度计或吸湿性材料的物理性质，化学性质、尺寸变化。

	介质	温度范围（摄氏度）	测量不准确度	典型测量频率	系统成本	注释
悬挂式湿度计	空气	-10到50	低到中度	每小时	低
星基光谱	空气	-80到60	低		非常高
电容式传感器	空气/气态	-40到50	中度	2到0.05赫兹	中	容易成为饱和/随着时间推移污染
预热的电容式传感器	空气/气态	-15到50	中度到低	2到0.05赫兹（依赖于温度）	中等到高	容易发生成为饱和/随着时间推移污染
电阻式传感器	空气/气态	-10到50	中度	60秒	中	容易发生污染
氯化锂湿敏元件	空气	-30到50	中度	连续	中
氯化钴（II）	空气/气态	0到50	高	5分钟	非常低	经常使用湿度指示卡
吸收光谱	空气/气态		中度		高
氧化铝	空气/气态		中度		中	请参阅水份分析
氧化硅	空气/气态		中度		中	请参阅水份分析
压电吸附	空气/气态		中度		中	请参阅水份分析
电解	空气/气态		中度		中	请参阅水份分析
毛发湿度计	空气	0到40	高	连续	低到中等	受温度的影响。长时间高浓度会有负面作用。
浊度计	空气/其他气体		低		非常高
肠膜（牛腹膜）	空气	-20到30	适中（带调整）	慢，在较低温度下更慢	低	参考：WMO气象仪器和观测方法指南 ＃8 2006年（页1.12-1）（WMO Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation #8 2006, (pages 1.12-1)）
莱曼-α				高频	高	http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?id=lyman-alpha-hygrometer1 需要频繁的校准
重量法湿度计			非常低		非常高	通常是主要来源，美国、英国、欧盟及日本独立制定标准。
	介质	温度范围（摄氏度）	测量精度	典型测量频率	系统成本	注释

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