Vatnsgufa er ráðandi gróðurhúsalofttegund. Gróðurhúsaáhrif (eða geislunarálag) fyrir vatn er um 75 W/m² á meðan CO2 veldur um 32 W/m² (Kiehl 1997). Þessi hlutföll hafa verið staðfest með mælingum á innrauðum geislum sem endurvarpast niður til jarðar (Evans 2006). Vatnsgufa er einnig ráðandi í magnandi svörun í loftslagskerfi jarðar og aðal ástæðan fyrir því hvers vegna hitastig er svo viðkvæmt fyrir breytingum í CO2.

Ólíkt utanaðkomandi geislunarálagi líkt og CO2 sem hægt er að bæta við í andrúmsloftið, þá er magn vatnsgufu í andrúmsloftinu fall af hitastigi. Vatnsgufa kemur í andrúmsloftið með uppgufun og ræðst magn hennar af hitastigi sjávar og andrúmsloftsins, sem aftur ræðst af svokölluðu Clausius-Clapeyron sambandi. Ef meira vatn bætist við andrúmsloftið, þá þéttist það og fellur sem regn eða snjór á næstu einni eða tveimur vikum. Á sama hátt - ef á einhvern óskiljanlegan hátt öll vatnsgufan yrði tekin skyndilega úr andrúmsloftinu, þá myndi uppgufun jafna það út og raki andrúmsloftsins ná fyrri styrk á stuttum tíma.

Vatnsgufa sem magnandi svörun

Eins og útskýrt var hér fyrir ofan, þá hefur vatnsgufa bein tengsl við hitastig, en hún er einnig partur af magnandi svörun loftslags og í raun stærsti þátturinn í magnandi svörun loftslagsins (Soden 2005). Þegar hiti eykst, þá eykst uppgufun og meiri vatnsgufa safnast fyrir í andrúmsloftinu. Sem gróðurhúsalofttegund, þá tekur vatnið til sín meiri hita og hitar andrúmsloftið meir og leiðir af sér meiri uppgufun. Þegar styrkur CO2 eykst í andrúmsloftinu, þá hefur það sem gróðurhúsalofttegund þau áhrif að það hlýnar. Það veldur því að meiri uppgufun verður og lofthiti eykst upp í nýtt stöðugt gildi. Þannig að við hlýnun af völdum CO2 þá magnast upp hlýnunin.

En hveru mikið magnar vatngsgufa upp hlýnun af völdum CO2? Án magnandi svörunar, þá veldur tvöföldun á styrk CO2, hnattræna aukningu í hita í kringum 1°C. Magnandi svörun af völdum vatnsgufu, tvöfaldar hlýnunina af völdum CO2. Þegar aðrir þættir magnandi svörunar eru teknir með (t.d. minna endurkast vegna bráðnunar hafíss), þá er heildarhlýnun af völdum tvöföldunar á styrk CO2 í andrúmsloftinu um það bil 3°C (Held 2000).

Beinar mælingar á magnandi svörun vatnsgufu og jafnvægissvörun loftslags

Magnandi svörun vatnsgufu hefur verið mæld miðað við þá hnattrænu kólnun sem varð eftir eldgosið í Mount Pinatubo (Soden 2001). Kólnunin varð til þess að andrúmsloftið varð þurrara, sem um leið magnaði upp hnattræna kólnunina. Jafnvægissvörun loftslags upp á sirka 3°C hefur verið staðfest með ýmsum greiningum á beinum mælingum þar sem kannað hefur verið hvernig loftslag hefur brugðist við mismunandi geislunarálagi fortíðar (Knutti & Hegerl 2008).

Gervihnettir hafa mælt aukningu í vatnsgufu loftshjúpsins upp á sirka 0,41 kg/m² á áratug, frá 1988. Mælingar- og eiginleikarannsókn, einnig þekkt sem "fingraförun" var notuð til að auðkenna ástæður aukningar í styrk vatnsgufu (Santer 2007). Fingraförun er mjög ítarleg tölfræðileg könnun á mismunandi skýringum á breytingum í loftslagskerfum Jarðar. Niðurstaða úr 22 mismunandi loftslagslíkönum (nánast öll loftslagslíkön Jarðarinnar) voru tekin saman og útkoman var að nýleg aukning í rakainnihaldi yfir yfirborði sjávar er ekki vegna geislunarálags frá sólu, né vegna þess að lofthjúpurinn hefur verið að jafna sig eftir eldgosið í Mount Pinatubo. Aðalástæða þess að styrkur vatnsgufu er að aukast, er vegna aukningar á CO2 vegna bruna jarðefnaeldsneytis.

Kenningar, mælingar og loftslagslíkön sýna öll að aukning í vatnsgufu er um 6-7,5% á hverja °C hlýnun andrúmsloftsins. Mældar breytingar á hita, raka og vindakerfum passa saman innbyrðis og á eðlisfræðilega samræmdan hátt. Þegar efasemdamenn benda á að vatnsgufa er áhrifaríkasta gróðurhúsalofttegundin, þá eru þeir í raun að benda á þá magnandi svörun sem gerir loftslag okkar svo viðkvæmt fyrir aukningu á styrk CO2 í lofthjúpnum og um leið benda þeir á enn eina vísbendinguna fyrir hlýnun jarðar af mannavöldum.