La principal molécula responsable de la absorción en IR es el vapor de agua (VA). La cantidad total del VA sobre una localización determinada varía notablemente y se expresa habitualmente como vapor de agua precipitable (VAP), que se define como la profunidad (en mm) que alcanzaría la columna de VAP en la atmósfera si condensara y precipitase sobre el lugar. El VAP se usa como diagnóstico de la humidad atmosférica sobre una localización específica.
Más del 50% del VAP se concentra en los primeros 1.5 km sobre la superficie. Su contenido aumenta con la temperatura aproximadamente un 7% por cada grado. La molécula H20 en estado gaseoso muestra tres tipos de transición que puede absorber radiación electromagnética: transiciones electrónicas, vibracionales y rotacionales.
- Transiciones electrónicas: Ocurre cuando las moléculas se encuentran en un nivel excitado por absorción de fotones UV en el rango (10~200 nm). La absorción es muy baja en este rango.
- Transiciones vibracionales: La molécula H20 gana energía por vibración mediante la absorción de fotones en las bandas del IR medio en el rango λ=1~3 μm (5 bandas de absorción) y λ=5~8 μm (1 banda).
- Transiciones rotacionales: La molécula H20 gana energía rotacional cuántica en el IR lejano en la banda λ≥15μm
En la región de microondas, el espectro rotacional de la molécula H20 absorbe aproximadamente el 20% del flujo a 3 GHz y sobre el 80% del flujo a 3 GHz.
El VAP is un parámetro fundamental para determinar la calidad del cielo en IR debido a su contribución en este rango espectral.
Las medidas se obtienen con la técnica GNSS (Global Navigation Satellite System) mediante la estimación del restraso en la llegada de la señal de dos sistemas de posicionamiento por satélite: GPS (Global Positioning System) y GLONASS (Global Navigation Satellite System). Esta técnica ha sido validada por García-Gil et al. (2010).
El grupo de Calidad de Cielo registra valores de VAP desde 2011 y pueden seguirse en ORM PWV monitor and the OT PWV monitor.
La mediana del VAP en el ORM es 3.9 mm con valores altamente consitentes entre diferentes campañas y períodos. El 25 percentil de la distribción del VAP en el ORM es P25=2.3 mm. El porcentaje de tiempo con condiciones para la observación buenas o exceletes (< 3 mm) es el 38%. Esto valores cualifican al ORM como un lugar excelente para la astronomía IR. El porcentaje de noches con condiciones buenas o excelentes (VAP < 3 mm) es >60% en el ORM en febrero, marzo y abril. El intervalo temporal en el que el promedio PWV< 3 mm es de 16.9 h en el ORM y 23.4 h en Mauna Kea.
Resultados estadísticos para el VA en el ORM para marzo 2010 ASTMON-OT. Estos resultados obtenidos con GPS fueron calibrados usando medidas de radiómetros. La ecuación de calibración es: PWV = (0.9 ± 0.1)×(GPS estimación) -(1.2 ± 0.1). Donde X representa el precentil
| Global | Winter | Spring | Summer | Autumn | |
| All | |||||
| Mean | 4.9 | 3.3 | 3.5 | 6.7 | 5.6 |
| σ | 3.7 | 2.3 | 2.4 | 4.3 | 3.8 |
| N | 30920 | 6886 | 7200 | 8655 | 8179 |
| 10th | 1.2 | 0.9 | 0.9 | 2.0 | 1.4 |
| 25th | 2.3 | 1.7 | 1.8 | 3.2 | 2.6 |
| 50th | 3.9 | 2.9 | 3.0 | 5.7 | 4.8 |
| 75th | 6.7 | 4.4 | 4.7 | 9.4 | 7.9 |
| 90th | 10.3 | 6.3 | 6.6 | 13.0 | 11.13 |
| All: PWV range | |||||
| <2 mm | 21th | 31th | 29th | 9th | 17th |
| 2–3 mm | 17th | 21th | 20th | 13th | 13th |
| 3–6 mm | 33th | 36th | 37th | 30th | 31th |
| 6–10 mm | 18th | 10th | 12th | 26th | 25th |
| ≥10 mm | 11th | 2th | 2th | 22th | 14th |
| Day | |||||
| Mean | 5.1 | 3.4 | 3.6 | 6.8 | 5.7 |
| σ | 3.7 | 2.2 | 2.3 | 4.2 | 3.8 |
| N | 12967 | 2514 | 3223 | 3904 | 3326 |
| 10th | 1.4 | 1.0 | 1.0 | 2.2 | 1.5 |
| 25th | 2.4 | 1.9 | 2.0 | 3.4 | 2.7 |
| 50th | 4.1 | 3.0 | 3.2 | 5.7 | 4.9 |
| 75th | 6.8 | 4.5 | 4.9 | 9.4 | 8.1 |
| 90th | 10.5 | 6.3 | 6.8 | 12.7 | 11.5 |
| Day: PWV range | |||||
| <2 mm | 18th | 28th | 26th | 8th | 16th |
| 2–3 mm | 17th | 22th | 20th | 12th | 14th |
| 3–6 mm | 35th | 38th | 39th | 32th | 30th |
| 6–10 mm | 19th | 10th | 13th | 26th | 25th |
| ≥10 mm | 11th | 2th | 2th | 22th | 15th |
| Night | |||||
| Mean | 4.8 | 3.3 | 3.3 | 6.7 | 5.7 |
| σ | 3.7 | 2.3 | 2.4 | 4.4 | 3.7 |
| N | 17921 | 4340 | 3977 | 4751 | 4853 |
| 10th | 1.2 | 0.8 | 0.8 | 1.9 | 1.4 |
| 25th | 2.1 | 1.6 | 1.6 | 3.1 | 2.6 |
| 50th | 3.8 | 2.8 | 2.9 | 5.7 | 4.7 |
| 75th | 6.6 | 4.4 | 4.5 | 9.5 | 7.8 |
| 90th | 10.2 | 6.3 | 6.4 | 13.1 | 11.0 |
| Night: PWV range | |||||
| <2 mm | 23th | 33th | 32th | 11th | 17th |
| 2–3 mm | 16th | 20th | 20th | 13th | 13th |
| 3–6 mm | 32th | 35th | 35th | 29th | 31th |
| 6–10 mm | 18th | 10th | 11th | 25th | 25th |
| ≥10 mm | 11th | 2th | 2th | 22th | 14th |
