水汽，呈气态的水。水汽的密度约相当于同温、同压下干空气的0.622倍，即水汽密度永远小于干空气的密度。水汽的气体常数（Rw）为461焦耳/千克·开，定容比热（Cv）等于716焦耳/千克·开。大气中的水汽来源于下垫面的蒸发与蒸腾，其含量因时因地而异，按容积计算其变化范围在0—4％之间，热带多雨地区可达4％，寒冷干燥地区几乎近于零。其垂直分布主要集中离地面2—3公里的气层中，高度愈高，水汽愈少。水汽是大气中唯一能发生相变的成分，故在天气变化中极为重要。水汽能强烈地吸收地面辐射，也能放射长波辐射，在水相变化中不断放出或吸收热量，故对地面和空气的温度影响很大。
大气中水汽的含量虽然不多，却是大气中极其活跃的成分。气象上对水汽含量有很多种测量方法，日常生活中人们最关心的是水汽压和相对湿度。
水汽压（e）是大气压力中水汽的分压力，和气压一样用百帕来度量。以前气压和水汽压常以水银柱的毫米数来测度，1百帕=0.75008毫米水银柱。在一定温度下空气中水汽达到饱和时的分压力，称为饱和水汽压(E)。饱和水汽压随着气温的升高而迅速增加。
水汽压直接反应出蒸发的快慢。白天温度高，蒸发快，进入大气的水汽多，水汽压就大；夜间出现相反的情况，基本上由温度决定。每天有一个最高值出现在午后，一个最低值出现在清晨。在海洋上，或在大陆上的冬季，多属于这种情况。但是在大陆上的夏季，水汽压有两个最大值，一个出现在早晨9～10时，另一个出现在21～22时。在9～10时，由于太阳出来后对流开始发展，地面蒸发的水汽被上传给上层大气，使下层水汽减少；21～22时以后，对流虽然减弱，但温度已降低，蒸发也就减弱了。与这个最大值对应得是两个最小值，一个最小值发生在清晨日出前温度最低的时候，另一个发生在午后对流最强的时候。
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