「天気関係」については以下の順番で読むと分かりやすいかもしれません。

1 風は高気圧から低気圧へ・気圧とは?・海風と陸風の仕組み:天気①

2 高気圧と低気圧!低気圧ではなぜ雨が降る?天気②

3 雲はなぜできる?そもそも「雲」って何?雲の種類(乱層雲+積乱雲!)天気③

4 前線と天気(温暖前線・寒冷前線・停滞前線)天気④

5 日本の天気(偏西風・気団・四季+梅雨):天気⑤

6 台風の中学受験必須ポイントは6つ!:天気⑥

7 エルニーニョ現象・フェーン現象・観天望気(天気のことわざ):天気⑦

8 気温と湿度(夏日・真夏日・猛暑日・熱帯夜・百葉箱・地温):天気⑧

9 気温と湿度2:飽和水蒸気量・湿度の計り方(乾湿計):天気⑨

    

飽和水蒸気量

1 大前提として、空気の中には水蒸気が含まれています

2 (一定の大きさの)空気中に含まれる水蒸気量には限界があります

3 空気1m3(1立方メートル=1000リットル=1キロリットル)が

  含むことのできる最大の水蒸気量の事を飽和水蒸気量と言います

4 飽和水蒸気量を超えると、水蒸気(気体)は水滴(液体)になり始めます

5 水蒸気が水滴になり始める時の温度を露点と言います

6 飽和水蒸気量は温度が高いほど増えます

7 飽和水蒸気量の単位はg/m

出典:wikipedia                                https://futabagumi.com/archives/11203.html   

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■氷を入れたコップに水滴がつく仕組み■

(室温と同じ水を入れた)コップに氷を入れると、コップの周りの

空気が冷えます。空気が冷えると、飽和水蒸気量が小さくなります。

露点(水蒸気から水滴に変わる温度)に達すると、空気内の水蒸気(気体)

が、水滴(液体)になり、コップに付着するという仕組みです。

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湿度とは?湿度を求める公式

「湿度」とは、ある空気1m3に含まれる水蒸気の量がその時の温度に

おける飽和水蒸気量の何%にあたるかを表したものです。

湿度を求める公式は以下です。

   空気1m3中に含まれている水蒸気量(g)

湿度=――――――――――――――――――― ×100

      その温度での飽和水蒸気量(g)

 

イメージとしては、1辺が1mの箱の中にボール(水蒸気の代わり)

があり、入る個数が決まっている(飽和水蒸気量)という感じです。

入るボールの個数が「40」(その温度での飽和水蒸気量)で、入って

いるボールが個数30個なら、

30/40×100=75 75%ですね?

3/4=0.75です。これは瞬時に変換できた方が良いです。

(関連記事)

算数の問題として考えればそれほど難解ではないと思いますが、

仕組みを理解しないと「飽和水蒸気量が2回出てきて意味分からん」

等となるかもしれませんね・・・。練習しましょう。

出典:wikipedia                                https://futabagumi.com/archives/11203.html

例題)上記の図表を見て答えてください。25度で11.5g/m3

の水蒸気を含む空気の湿度は何%ですか?

   空気1m3中に含まれている水蒸気量(g)

湿度=――――――――――――――――――― ×100

      その温度での飽和水蒸気量(g)

 

ですから、11.5/23×100という式が立てられれば良いわけです。

11.5/23=1/2→0.5

0.5×100=50

答え)50%

 

  空気1m3中に含まれている水蒸気量(g)

湿度=――――――――――――――――――― ×100

      その温度での飽和水蒸気量(g)

この式にシンプルにあてはまる問題もありますが、一工夫必要な

場合もあります。

 

湿度を求める方法

1 公式に当てはめる

   空気1m3中に含まれている水蒸気量(g)

湿度=――――――――――――――――――― ×100

      その温度での飽和水蒸気量(g)

もちろんこれが基本です。

 

2 「乾湿計」を使って湿度を求める

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「乾湿計」とは?

「幹球」と「湿球」の温度差から湿度を測る道具です。

「幹球」:そのままの温度計

「湿球」:水につけた温度計

幹球と湿球の温度差から湿度が分かります

→温度差大=湿度低

→温度差低=湿度大

乾湿計の仕組みを理解する前に知っておくべきこと

1 水は蒸発する時に周囲の熱を奪う(汗をイメージしてください)

2 飽和水蒸気量は気温が高い方が大きい

 

ですので、「湿球」温度計の方が温度は低くなります

 

乾湿計を使った場合・空気が乾燥していると

●水がたくさん蒸発→湿球の熱がたくさん奪われる→幹球と湿球の温度差が大きくなる●

空気が湿っていると逆になります(幹球と湿球の温度差は小さい)。

 

理屈としては、湿度が低い(乾燥している)場合、空気中にまだたくさんの

水蒸気を含むことができるので水がたくさん蒸発します。

湿度が高い(飽和水蒸気量に近い)場合は逆になります。

幹球と湿球の温度差がない場合、湿度が100%となります。

出典:wikipedia

 

3 露点と気温から湿度を求める

(晴れた日は気温と湿度の関係は「反対」)

気温が上がると湿度が下がり、気温が下がると湿度が上がる

また、晴れの日は気温と湿度が変化しやすく、雨の日は気温

も湿度も変化しにくい

これは、気温が上がると飽和水蒸気量が大きくなるから同じ

水蒸気量だと相対的に湿度が下がるわけですね。

  

「天気関係」については以下の順番で読むと分かりやすいかもしれません。

1 風は高気圧から低気圧へ・気圧とは?・海風と陸風の仕組み:天気①

2 高気圧と低気圧!低気圧ではなぜ雨が降る?天気②

3 雲はなぜできる?そもそも「雲」って何?雲の種類(乱層雲+積乱雲!)天気③

4 前線と天気(温暖前線・寒冷前線・停滞前線)天気④

5 日本の天気(偏西風・気団・四季+梅雨):天気⑤

6 台風の中学受験必須ポイントは6つ!:天気⑥

7 エルニーニョ現象・フェーン現象・観天望気(天気のことわざ):天気⑦

8 気温と湿度(夏日・真夏日・猛暑日・熱帯夜・百葉箱・地温):天気⑧

9 気温と湿度2:飽和水蒸気量・湿度の計り方(乾湿計):天気⑨