การวัดความชื้นหรือปริมาณไอน้ำในบรรยากาศมีความสำคัญยิ่งอย่างหนึ่งเช่นกัน เพราะปริมาณไอน้ำเป็นสิ่งที่ช่วยบอกความเป็นไปของอากาศปัจจุบันและล่วงหน้าได้ด้วย
การวัดความชื้นในบรรยากาศวัดได้หลายวิธีดังนี้
๑. การวัดความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity) คือการวัดอัตราส่วน (เป็นร้อยละ) ของจำนวนไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศในขณะนั้น ต่อจำนวนไอน้ำที่อาจจะมีอยู่ได้ เมื่ออากาศนั้นอิ่มตัวด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิเดียวกัน
๒. การวัดความชื้นสัมบูรณ์ (absolute humidity) คือการวัดปริมาณของไอน้ำในอากาศเป็นกรัมต่ออากาศชื้นหนัก ๑ กิโลกรัม
๓. การวัดอัตราส่วนผสม (mixing ratio) คือการวัดปริมาณของไอน้ำในอากาศเป็นกรัมต่ออากาศแห้งหนัก ๑ กิโลกรัม โดยที่ปริมาณไอน้ำในอากาศมีจำนวนน้อย เมื่อเทียบกับน้ำหนักของอากาศ ดังนั้นจะเห็นว่า ความชื้นสัมบูรณ์ และอัตราส่วนผสม เป็นตัวเลขใกล้เคียงกันและบางครั้งอาจใช้แทนกันได้
๔. การวัดจุดน้ำค้าง (dew point) คือการวัดอุณห-ภูมิของอากาศ เมื่ออากาศนั้นเย็นลงจนถึงจุดอิ่มตัวโดยความกดอากาศและปริมาณไอน้ำไม่เปลี่ยนแปลง
น้ำค้าง (dew) คือไอน้ำซึ่งกลั่นตัวบนต้นไม้ หญ้าหรือวัตถุซึ่งอยู่ตามพื้นดิน และจะเกิดขึ้นเมื่ออากาศมีอุณหภูมิเย็นลงต่ำกว่าจุดน้ำค้าง
อุณหภูมิของจุดน้ำค้างมีประโยชน์สำหรับแสดงลักษณะอากาศว่าชื้นหรือแห้งมากน้อยเท่าใด ถ้าอุณหภูมิของอากาศใกล้เคียงกับอุณหภูมิของจุดน้ำค้างก็แสดงว่าไอน้ำในอากาศพร้อมที่จะกลั่นตัวเป็นเมฆหรือหมอกได้ง่าย
ความชื้นสัมพัทธ์คือตัวเลข (เป็นร้อยละ) ซึ่ง
แสดงถึงความสามารถของอากาศที่จะรับจำนวนไอน้ำไว้ได้ ณ อุณหภูมิที่เป็นอยู่ขณะนั้น หรือแสดงว่าในขณะนั้นอากาศอยู่ใกล้กับการอิ่มตัวเพียงใด เมื่อมีไอน้ำอยู่ในบรรยากาศเต็มที่เราเรียกว่า "อากาศอิ่มตัว" (saturation) คืออากาศมีความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ ๑๐๐ นั่นเอง
จากการทดลองเราทราบว่าในอากาศอิ่มตัว ๑ ลูกบาศก์เมตรที่ ๒๐° ซ. มีจำนวนไอน้ำ ๑๗.๓ กรัมแต่ถ้าวันใดที่อุณหภูมิ ๒๐° ซ. มีจำนวนไอน้ำอยู่เพียง ๑๐ กรัมต่อลูกบาศก์เมตร จะหาความชื้นสัมพัทธ์ได้ ดังนี้
ความชื้นสัมพัทธ์ =
๑๐.๐
๑๗.๓ x ๑๐๐ = ๕๘%
ตารางแสดงปริมาณไอน้ำในอากาศอิ่มตัวซึ่งขึ้นอยู่กับ อุณหภูมิ และแสดงความชื้นสัมพัทธ์และจำนวนไอน้ำซึ่ง สามารถอยู่ในอากาศ ๑ ลูกบาศก์เมตรได้เต็มที่
อุณหภูมิ <ซ.
|
ความชื้นสัมพัทธ์ (ร้อยละ)
|
๓๐
|
๑๖
|
๒๔
|
๓๑
|
๔๕
|
๕๗
|
๑๐๐
(อิ่มตัว)
|
๒๐
|
๒๘
|
๔๒
|
๕๔
|
๗๙
|
๑๐๐
(อิ่มตัว)
|
|
๑๖.๑
|
๓๖
|
๕๓
|
๖๙
|
๑๐๐
(อิ่มตัว)
|
|
|
๑๐
|
๕๒
|
๗๗
|
๑๐๐
(อิ่มตัว)
|
|
|
|
๖.๑
|
๖๗
|
๑๐๐
(อิ่มตัว)
|
|
|
|
|
๐
|
๑๐๐
(อิ่มตัว)
|
|
|
|
|
|
|
๔.๘๕
|
๗.๒๗
|
๙.๔๑
|
๑๓.๖๕
|
๑๗.๓๑
|
๓๐.๔๐
|
จำนวนไอน้ำเป็นกรัมต่ออากาศ ๑ ลูกบาศก์ เมื่อความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ ๑๐๐ |
เครื่องมือสำหรับวัดความชื้นในบรรยากาศมีอยู่หลายชนิด เช่น
๑. ไซโครมิเตอร์แบบตุ้มแห้ง - ตุ้มเปียก(dry and wet bulb psychrometer) ซึ่งประกอบด้วยเทอร์มอมิเตอร์สองอัน อันหนึ่งเป็นเทอร์มอมิเตอร์ธรรมดาหรือเรียกว่า "ตุ้มแห้ง" อีกอันหนึ่งเป็นเทอร์มอมิเตอร์ซึ่งมีผ้ามัสลินหรือผ้าเปียกหุ้มที่ตุ้ม ซึ่งมีสายต่อไปยังถ้วยน้ำข้างใต้เรียกว่า "ตุ้มเปียก" เมื่อเปิดพัดลมลมจะพัดทำให้ระดับปรอทของตุ้มเปียกลดลงเนื่องจากการระเหยของน้ำ อุณหภูมิต่ำสุดที่ปรอทลดลงนี้เรียกว่า "อุณหภูมิตุ้มเปียก" (wet bulb temperature)จากค่าของอุณหภูมิตุ้มแห้ง และตุ้มเปียกนี้ สามารถคำนวณหาความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศได้จากค่าในตารางซึ่งได้คำนวณไว้แล้ว
๒. ไฮโกรกราฟ (hygrograph) คือ เครื่องบันทึกค่าความชื้นของอากาศลงบนกระดาษกราฟ โดยใช้เส้นผมของมนุษย์หรือขนของสัตว์บางชนิด นำมาขึงให้ตึงและต่อกับคานกระเดื่องและแขนปากกา เส้นผมยืดและหดตัวตามการเปลี่ยนแปลงของความชื้นของบรรยากาศ คือ จะยืดตัวเมื่อความชื้นสัมพัทธ์มีค่าสูงขึ้น การยืดและหดของเส้นผมนี้จะทำให้คานกระเดื่อง และแขนปากกาเขียนเส้นบนกระดาษกราฟและแสดงตัวเลขของความชื้นของอากาศ เครื่องบันทึกที่สามารถบันทึกอุณหภูมิ ความกด และความชื้นสัมพัทธ์ ได้พร้อมกัน ๓ อย่างนี้เรียกว่า "บารอเทอร์มอ ไฮโกรกราฟ" (barothermo-hygrograph)