1. 개요
포화 상태의 공기 1kg에 들어있는 수증기량 또는 공기 1m3에 들어갈 수 있는 최대 수증기량2. 상세
현재 대기상에서 수증기가 얼마만큼 최대로 존재할 수 있는지 알려주는 척도. 포화 수증기량이 많을수록 대기 중에 존재 할 수 있는 수증기의 양이 많아지게 된다. 다르게 생각하면 현 대기 상태에서 더 이상의 변화가 없는 한 포화 수증기량 이상의 수증기가 대기 중에 존재하지 않는다는 의미이기도 하다.포화 수증기량은 기체의 온도에 따라 변화한다.[1] 기체의 온도가 높아질수록 포화 수증기량이 증가한다. 여기서 주의할 점들이 있다.
하나는 기체의 온도가 높아진다고 해서 현재 기체에 포함되어 있는 수증기량 또한 증가한다는 이야기는 아니다. 다시 말해 수증기가 존재할 수 있는 최대량이 증가한다는 의미이지 외부에서 수증기가 따로 공급되거나 그러지 않으면 기체에 포함된 현재 수증기량은 변하지 않는다.
다른 하나는 온도의 변화에 따라서 포화 수증기량이 변화하는 이유에 대한 것이다. 이상 기체 법칙을 생각하여 자칫 '온도가 증가하면 부피가 증가하고, 부피가 증가하면 단위 부피당 기체의 입자수가 감소하게 되니까 수증기가 들어갈 자리가 많아져서 포화 수증기량이 증가하는구나!'라고 생각하기가 쉽다. 하지만 이것은 잘못된 생각이다. 단열 압축을 그 반례로 들 수 있다. 단열 압축을 하면 온도가 상승하여 포화 수증기량이 증가하지만, 부피는 반대로 감소하기 때문이다. 따라서 포화 수증기량은 부피와 관계가 없다. 온도가 증가하면 포화 수증기량이 증가하는 이유를 설명하자면, 포화 수증기량이란 곧 포화 수증기압이고, 포화되었다는 말은 해당 압력에서 물과 수증기가 평형을 이룬다는 뜻이다. 예를 들어 컵 안에 물을 담고 하나는 실온에 하나는 섭씨 70도에 놓았다고 했을 때, 당연히 섭씨 70도 쪽이 증발이 더 많이 일어났을 것이고, 이에 따라 수면 위를 짓누르는 수증기의 양이 증가한다.(즉 물과 수증기가 평형을 이루는 압력이 증가한다.) 이러한 원리로 온도가 증가하면 포화 수증기량이 증가하게 된다. 증기압력 문서 참조.
만일 포화 상태의 공기가 외부에서 추가적인 수증기를 공급받으면 추가된 만큼의 수증기가 응결되게 된다. 다시 말해 최대량 이상의 수증기가 공기에 있을 경우 초과된 양만큼이 응결된다는 의미이다.
또한 포화 상태의 공기의 온도가 감소하여 공기의 포화 수증기량이 감소할 경우 현재 수증기량에서 포화 수증기량을 뺀 만큼의 수증기가 응결한다. 이 현상이 대기 중에서 발생하게 되면 안개나 구름이 발생하게 되며 이슬점과도 관련이 깊다. 이슬점과의 관계에 대한 자세한 설명은 문서 참조.
불포화 상태의 공기를 포화 상태로 만들려면 온도를 낮춰 포화 수증기량을 낮추거나 수증기를 공급해주면 포화 상태로 만들 수가 있다.
[1] 압력도 영향을 미치지만 주로 기온에 의한 영향이 크다.