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水蒸气（也称氛气、蒸汽），是水（H₂O）的气体形式。当水达到沸点时，水就变成水蒸气。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气。而在极低压环境下（小于0.006大气压），冰会直接升华变水蒸气。水蒸气之密度为 0.59764 千克/立方米（100°C/212°F，101330Pa）。

水蒸气可能会造成温室效应，是一种温室气体。

地球大气层的水蒸气

气态水是大气很小但重要的组成部分。大约有99.99％是在对流层中。冷凝水蒸气到液体或冰的阶段主要由云，雨，雪，雾，和其他沉淀物完成，而所有这些也是最重要的天气要素。

雾和云的形成，通过缩合周围云凝结核。若是在缺乏核的状态，凝结只能发生在更低的温度上。在持续凝结或沉积后，云滴或雪花形成，并促成它们达到了临界质量。

平流层的水蒸气平均停留时间是10天左右。水的补充、降水、蒸发，是海洋，湖泊，河流和植物蒸腾及其他生物和地质过程作用的结果。

测量水蒸气浓度表示为特定的湿度或相对湿度。如果降水立即凝结，那么在整个地球表面，年全球平均水蒸气只会带来约25毫米的降水。然而，年平均降水量约1米，这表明在水在空气中快速周转。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。

虽然火山排放的气体差距很大，但是，水蒸气始终是最常见的火山气体，通常火山喷发有超过60％的排放量为水蒸气。

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。

闪电产生

在闪电的产生中水蒸气起到了关键作用。通常，地球大气层上的云是真正的静电发电机。但云有大量的电能的直接决定因素是水蒸气存在于本地系统的数额。

水蒸气的数额将直接影响空气的介电系数。在低湿度的状态，静电放电是快速、容易的。但在高湿度的状态，静电放电的发生次数减少。然而，介电系数和电容一起作用，可以生产出电压兆瓦的闪电。 例如经过云时，它便开始以自己的方式成为一个闪电发生器，在大气中水蒸气充当绝缘体的作用从而降低云的电能。经过了一定的时间之后，如果云层继续生成和存储更多的静电，大气水蒸气将最终导通云存储的电能。以被控地区闪电的形式，将这种能量释放到地面。且每次放电强度直接与大气介电系数、电容、以及云层的发电能力相关。

水蒸气凝结

常见的实例就是当你从冰箱拿出饮料时，过没多久就会发现瓶身有许多小水珠，这是由于空气中的水蒸气遇到冷的瓶子而凝结。还有一个常见的就是当你在烧水煮饭时，开火的瞬间也会发现有水气附著在锅身，这是因为开火时，锅子周遭的水蒸气温度瞬间升高，但锅子温度没有上升那么快，导致温度高的水蒸气附著凝结在相对较冷的锅子上，等到锅子温度也上升到一定后，就又蒸发了。

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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