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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。
