Il punto di rugiada (in inglese dew point) è un preciso stato di temperatura e pressione nel quale una miscela liquido-vapore diviene satura di vapore (cioè non ne può contenere di più). Sopra il punto di rugiada (cioè a temperatura maggiore e/o a pressione minore) si ha la presenza solo di vapore, mentre sotto il punto di rugiada (cioè a temperatura minore e/o a pressione maggiore) il sistema costituito da un liquido è in equilibrio con il suo vapore (sistema bifase). Se il punto di rugiada avviene ad una temperatura sotto zero abbiamo il punto di brina (congelamento).
In climatologia la temperatura di rugiada è quella temperatura, a pressione costante, alla quale la miscela aria-vapore diventa satura di vapore acqueo. Quindi la temperatura di rugiada è la temperatura a cui deve essere portata l’aria affinchè condensi (ad es. in rugiada) il vapore d’acqua in essa presente, senza alcun cambiamento di pressione. In queste condizioni qualsiasi eccedenza di vapore acqueo passerà allo stato liquido. In modo diverso possiamo scrivere che il punto di rugiada è quella temperatura a cui una massa d’aria deve essere raffreddata, a pressione costante, affinché diventi satura. Quando la percentuale di vapore raggiunge il 100% della quantità possibile nell’aria a quella temperatura comincia a condensare (perdendo calore) portando alla formazione di brina o rugiada o nebbia a causa della presenza di minuscole goccioline di acqua in sospensione.
Per data pressione, e indipendentemente dalla temperatura, il punto di rugiada indica l’umidità specifica dell’aria. Se la pressione dell’aria aumenta senza cambiare l’umidità specifica aumenterà anche il punto di rugiada. Una riduzione di umidità specifica causa il ritorno del punto di rugiada allo stato iniziale. Uno stesso punto di rugiada in pianura e in montagna sottintende che in montagna (pressione più bassa) c’è più vapore acqueo che in pianura (pressione più alta). Di converso per data temperatura, e indipendentemente dalla pressione, il valore del punto di rugiada indica l’umidità assoluta dell’aria. In questo caso se aumenta la temperatura l’umidità assoluta aumenterà anche il punto di rugiada e una riduzione di umidità assoluta farà regredire il punto di rugiada al suo valore iniziale. Nello stesso modo incrementare l’umidità assoluta dopo un calo della temperatura porta il punto di rugiada al livello iniziale. Lo stesso punto di rugiada in pianura (temperatura normalmente maggiore) e in montagna (temperatura normalmente inferiore) sottintende che in un metro cubo di aria il peso del vapore è lo stesso.
La quantità di vapore acqueo che può essere contenuta in aria dipende da temperatura e pressione. Se aumenta la temperatura l’aria contiene più vapore acqueo, se diminuisce la temperatura si riduce il quantitativo sino a raggiungere il punto di rugiada in quanto il punto di rugiada rappresenta la condizione alla quale il vapore si condensa e si separa sotto forma di acqua. Come già scritto il punto di rugiada è associato all’umidità relativa; umidità relativa molto alta indica una temperatura prossima al punto di rugiada; al 100% di umidità relativa il punto di rugiada coincide con la temperatura. Partendo da un punto di rugiada costante un successivo incremento della temperatura non può che portare ad una diminuzione dell’umidità relativa (per questo un clima equatoriale può essere percepito come molto umido anche se a bassa umidità relativa).
Di notte a seguito irragiamento termico la temperatura può diminuire fino a raggiungere il punto di rugiada; a questo punto la temperatura tende sempre più a decellerare nell’abbassamento in conseguenza della liberazione del calore latente di condensazione (sopra lo zero termico) o del calore latente di sbrinamento (al di sotto dello zero termico). Questi “calori” vengono comunque dissipati, ma più lentamente, sempre per irragiamento. Ma tanto più basso è tale valore di saturazione tanto meno vapore è presente in atmosfera, tanto meno vapore sarà disponibile alla condensazione/brinamento e minore sarà la liberazione del calore latente da dissipare per irragiamento. In tal caso la temperatura continuerà a scendere a un tasso più basso (anche in modo costante nel caso di bassissime temperature). Allo stesso modo tanto più alto è tale valore tanto più il tasso di riduzione si smorzerà fino al caso limite della stazionarietà.
Punto di rugiada e l’umidità relativa sono quindi strettamente correlati: quando la temperatura si avvicina al punto di rugiada l’umidità relativa aumenta (ad esempio nelle ore notturne); viceversa quando la temperatura si allontana dal punto di rugiada l’umidità relativa non può che diminuire (ad esempio nelle ore diurne).
Il punto di rugiada del resto non è altro che una misura della presenza di acqua nell’aria essendo il punto di rugiada una misura della pressione parziale del vapore acqueo. Quando le temperature notturne scendono al punto di rugiada si forma la rugiada e c’è un rallentamento della caduta di temperatura. L’umidità relativa è la pressione parziale ambientale dell’acqua divisa per la pressione del vapore di saturazione dell’acqua per la temperatura ambiente. In genere a differenze di 15-20°C fra temperatura dell’aria e il punto di rugiada corrisponde una umidità relativa intorno al 50%.
In condizioni desertificate l’umidità relativa sarà generalmente molto inferiore al 100% (se non nel momento in cui i venti trasportano vapore acqueo da altra parte). Se l’aria in aree desertificate viene riscaldata (ad es. al sorgere del sole) aumenta di temperatura ma essendo caratterizzata da bassa umidità relativa avrà anche maggior capacità di trattenere più molecole di acqua senza arrivare a condensare.
