Me consta que este asunto es uno de los que más dudas suscitan entre los que se inician en esto de la meteo, ya que el "sentido común" parece indicarnos que el aire húmedo debe ser más denso que el seco, de la misma forma que una toalla húmeda pesa bastante más que una seca; sin embargo la naturaleza del aire guarda sus secretos.
El aire es una mezcla de gases homogénea en su mayor parte, pero justamente el vapor de agua presente en él es uno de los componentes que no mantiene constante su proporción, sino que varía enormente en función de cuáles sean las condiciones meteorológicas.
Pensemos en dos volúmenes de 1 m3 de aire cada uno, uno de ellos de aire seco (sin vapor de agua) y el otro con un cierto grado de humedad (con una cierta cantidad de vapor de agua, sin que tenga por que ser aire saturado).
La pregunta que nos hacemos es: ¿Cuál de los dos volúmenes pesa más?
Aunque en alguna intervención anterior ya se ha dado respuesta (el aire húmedo es más ligero que el seco), la explicación la encontramos en las leyes de la Química.
Hay una famosa ley llamada la ley de Avogadro que establece que dos volúmenes gaseosos iguales contienen el mismo número de moléculas. Por lo tanto, cada uno de nuestros dos cubos de 1 m3 de aire contendrán el mismo número de moléculas.
Está claro que las moléculas de agua (H2O) presentes en el volumen de aire húmedo equivaldrán en gran parte a moléculas de Nitrógeno (N2) en el volumen de aire seco, seguidas de algunas de oxígeno (O2).
Ahora tendríamos en cuenta lo que ha comentado Aegis de los pesos moleculares, y es que el PM de la molécula de agua (18) es bastante menor que el del nitrógeno (28) y ligeramente superior al del oxígeno (16). Teniendo en cuenta las proporciones del nitrógeno (78%) y el oxígeno (21%), está claro que al ganar humedad una masa de aire, disminuye su densidad y se hace más ligera.
Por otro lado, la capacidad del aire de contener vapor de agua depende directamente de la temperatura, pero no de una forma lineal sino exponencial.
Esta interesante propiedad es la que explica que por esta época, precisamente, con una temperatura superficial del Mediterráneo bastante elevada, llueva en determinadas circunstancias de forma torrencial en puntos del Levante, en Cataluña o Baleares.