大気中で最も可変性のあるガス成分は、水蒸気です。大気中の水蒸気の量は、場所ごとに、そして時間の経過とともに大きく異なります。これは、水蒸気が常に海洋、湖、川から蒸発しており、凝縮して雲と雨を形成しているためです。大気中の水蒸気の量も温度に依存します。暖かい空気は、冷たい空気よりも多くの水蒸気を保持できます。
