Dew_point
は、気象露点についてです。石油用語に炭化水素露点を参照して
露点は、一定の気圧と含水量を想定して、水蒸気で飽和するために空気を冷却する必要がある温度です。露点以下に冷却されると、水分容量が減少し、空気中の水蒸気が凝縮して露と呼ばれる液体の水を形成します。これがより冷たい表面との接触によって起こるとき、露はその表面に形成されます。
露点は湿度の影響を受けます。空気中の水分が多いほど、露点が高くなります。
温度が水の凝固点を下回る場合、霜は凝縮ではなく堆積によって形成されるため、露点は霜点と呼ばれます。液体では、露点に類似したものが曇り点です。
コンテンツ
1 湿度
2 人間の快適性との関係
3 計測
4 露点の計算
4.1 単純な近似
5 フロストポイント
6 も参照してください
7 参考文献
8 外部リンク
湿度
湿度に影響を与える他のすべての要因が一定のままである場合、地上レベルでは、温度が下がるにつれて相対湿度が上昇します。これは、空気を飽和させるために必要な蒸気が少ないためです。通常、相対湿度は100％を超えないため、通常の状態では、露点温度は気温より高くなりません。
技術的には、露点とは、一定の気圧の空気サンプル中の水蒸気が、蒸発するのと同じ速度で液体の水に凝縮する温度です。露点より低い温度では、凝縮の速度は蒸発の速度よりも大きくなり、より多くの液体の水が形成されます。凝縮した水は、固い表面に形成されると露と呼ばれ、凍結すると霜と呼ばれます。空気中の凝縮水は、形成時の高度に応じて、霧または雲と呼ばれます。温度が露点より低く、露や霧が発生しない場合、蒸気は過飽和と呼ばれます。これは、凝縮核として機能するのに十分な粒子が空気中にない場合に発生する可能性が
相対湿度が高いということは、露点が現在の気温に近いことを意味します。相対湿度100％は、露点が現在の温度に等しく、空気が最大に水で飽和していることを示します。含水率が一定で温度が上昇すると、相対湿度は低下しますが、露点は一定のままです。
一般的な航空パイロットは、露点データを使用して、キャブレターの着氷と霧の可能性を計算し、卵丘状の雲底 の高さを推定します。
このグラフは、ある範囲の温度で海面気圧の空気に含まれる可能性のある水蒸気の最大パーセンテージを質量で示してい
ます。周囲圧力を低くするには、現在の曲線の上に曲線を描く必要がより高い周囲圧力は、現在の曲線の下に曲線を生成します。
気圧を上げると露点が上がります。これは、圧力が上昇した場合、同じ露点を維持するために、空気の体積単位あたりの水蒸気の質量を減らす必要があることを意味します。たとえば、ニューヨーク市（33フィートまたは10 mの標高）とデンバー（5，280フィートまたは1，610 mの標高）について考えてみます。デンバーはニューヨークより標高が高いため、気圧が低くなる傾向がこれは、両方の都市の露点と温度が同じである場合、空気中の水蒸気の量がデンバーでより多くなることを意味します。
人間の快適性との関係編集で
気温が高い場合、人体は汗の蒸発を利用して冷却します。冷却効果は、汗の蒸発速度に直接関係します。汗が蒸発する速度は、空気中の水分量と空気が保持できる水分量によって異なります。空気がすでに湿気（湿気）で飽和している場合、汗は蒸発しません。体温調節は、発汗量が蒸発量を超えても体温を常温に保つために発汗を起こすので、湿度の高い日は体温を上げなくても汗をかいてしまうことが運動によるように）。
体の周りの空気は体温で暖められるため、上昇して他の空気に置き換わります。自然のそよ風や扇風機で体から空気を遠ざけると、汗の蒸発が早くなり、汗が体を冷やす効果が高まります。発汗が蒸発しないほど、不快感は大きくなります。
湿球温度計も蒸発冷却を使用しているため、快適さのレベルを評価するための優れた尺度となります。
露点が非常に低い場合（約-5°Cまたは23°F未満）にも不快感が乾燥した空気は、皮膚にひびが入り、炎症を起こしやすくなる可能性がまた、気道を乾燥させます。米国労働安全衛生局は、室内空気を20〜24.5°C（68〜76°F）に維持し、相対湿度を20〜60％にすることを推奨しています。露点は約4.0〜16.5°C（約4.0〜16.5°C）に相当します。 39〜62°F）（以下の単純なルール計算による）。
10°C（50°F）未満の低い露点は、低い周囲温度と相関関係があり、体に必要な冷却が少なくなります。露点が低くなると、相対湿度が非常に低い場合にのみ高温になり、比較的効果的な冷却が可能になります。
熱帯および亜熱帯気候に生息する人々は、露点がいくらか高くなります。したがって、たとえば、シンガポールやマイアミの居住者は、ロンドンやシカゴのような温暖な気候の居住者よりも不快感のしきい値が高い可能性が温暖な気候に慣れている人は、露点が15°C（59°F）を超えると不快に感じることがよくありますが、18°C（64°F）までの露点が快適であると感じる人もいます。温帯地域のほとんどの住民は、21°C（70°F）を超える露点を抑圧的で熱帯のように考えますが、高温多湿地域の住民はこれを不快に感じることはありません。熱的快適性は、物理的な環境要因だけでなく、心理的な要因にも依存します。
計測
湿度計と呼ばれる装置は、広範囲の温度で露点を測定するために使用されます。これらのデバイスは、空気が通過するときに冷却される研磨された金属ミラーで構成されています。露が形成される温度は、定義上、露点です。この種の手動デバイスは、他のタイプの湿度センサーのキャリブレーションに使用できます。自動センサーは、加湿器または除湿器を備えた制御ループで使用して、建物内または製造用のより小さなスペースで空気の露点を制御できます。処理する。
露点
32°C（90°F）での相対湿度
26°C以上
80°F以上
73％以上
24〜26°C
75〜80°F
62〜72％
21〜24°C
70〜74°F
52〜61％
18〜21°C
65〜69°F
44〜51％
16〜18°C
60〜64°F
37〜43％
13〜16°C
55〜59°F
31〜36％
10〜12°C
50〜54°F
26〜30％
10°C未満
50°F未満
25％以下
露点の計算
相対湿度のいくつかのレベルでの気温に対する露点の依存性のグラフ。
参照：
湿り空気線図
実際の（「乾球」）気温T（摂氏）と相対湿度（パーセント）RHだけが与えられた場合に、露点T dpを計算するために使用されるよく知られた近似は、マグナスの式です。 γ （（ TR H ）。= ln （（ RH 100
）。+ b T c + T ;T d p = c γ（（ T R H ）。b − γ（（ T R H ）。 ; { { begin {aligned} gamma（T、 mathrm {RH}）＆= ln left（{ frac { mathrm {RH}} {100}} right）+ { frac {bT } {c + T}}; \ T _ { mathrm {dp}}＆= { frac {c gamma（T、 mathrm {RH}）} {b- gamma（T、 mathrm {RH}）}}; end {aligned}}}
この近似のより完全な定式化と起源には、 T、 P s（ T ）での相互に関連する飽和水蒸気
圧（ ミリバール単位、ヘクトパスカルとも呼ばれる ） と実際の蒸気圧（ミリバール単位）、Paが
含まれます。（ T）、 RHで求めるか、気圧（ミリバール）、
BP mbar、および「 湿球」温度で
概算できます。Twは（特に明記されていない限り、すべての温度は
℃で表されます）：P s（（ T
）。 100R H
P a （（ T
）。= a eb T c+ T ; P a（（ T ）。 =R H 100 P s（（ T
）。= a
e γ （（ T R H ）。≈ P s（（T w ）。− B
Pm b a r 0.00066（（ 1+ 0.00115 T
w）。（（ T − T
w）。; T d p = c lnP a（（ T
）。a b − ln P a（（ T
）。a ;
{ { begin {aligned} P _ { mathrm {s}}（T）＆= { frac {100} { mathrm {RH}}} P _ { mathrm {a}}（T）= ae ^ { frac {bT} {c + T}}; \ P _ { mathrm {a}}（T）＆= { frac { mathrm {RH}} {100}} P _ { mathrm { s}}（T）= ae ^ { gamma（T、 mathrm {RH}）} \＆ approx P _ { mathrm {s}}（T _ { mathrm {w}}）-BP _ { mathrm {mbar}} 0.00066 left（1 + 0.00115T _ { mathrm {w}} right） left（T-T _ { mathrm {w}} right）; \ T _ { mathrm {dp }}＆= { frac {c ln { frac {P _ { mathrm {a}}（T）} {a}}} {b- ln { frac {P _ { mathrm {a}}（ T）} {a}}}}; end {aligned}}}
精度を高めるために、4番目の定数dを追加するアーデンバック方程式としても知られるベーゲル修正の一部を使用して、 P s（T）（したがってγ（T、RH））を拡張できます。P s m（（ T ）。 = a e（（ b− T d ）。 （（ Tc + T
）。; γ m（（ TR H ）。= ln （（ RH 00 e（（ b− T d ）。 （（ Tc + T
）。）。; T d p = c lnP a（（ T
）。a b − ln P a（（ T
）。a = c ln（（ RH 100 P s m（（ T
）。 a ）。b − ln（（ RH 100 P s m（（ T
）。 a ）。= c γ m（（ T R H ）。b − γ m（（ T R H ）。 ; { { begin {aligned} P _ { mathrm {s、m}}（T）＆= ae ^ { left（b-{ frac {T} {d}} right） left（{ frac {T} {c + T}} right）}; \ gamma _ { mathrm {m}}（T、 mathrm {RH}）＆= ln left（{ frac { mathrm {RH}} {100}} e ^ { left（b-{ frac {T} {d}} right） left（{ frac {T} {c + T}} right）} right）; \ T_ {dp}＆= { frac {c ln { frac {P _ { mathrm {a}}（T）} {a}}} {b- ln { frac {P _ { mathrm {a}}（T）} {a}}}} = { frac {c ln left（{ frac { mathrm {RH}} {100}} { frac {P_ { mathrm {s、m}}（T）} {a}} right）} {b- ln left（{ frac { mathrm {RH}} {100}} { frac {P _ { mathrm {s、m}}（T）} {a}} right）}} = { frac {c gamma _ {m}（T、 mathrm {RH}）} {b- gamma _ {m }（T、 mathrm {RH}）}}; end {aligned}}}
どこ
a = 6.1121 mbar、b = 18.678、c = 257.14°C、d = 234.5°C。
使用中のいくつかの異なる定数セットがNOAAのプレゼンテーションで使用されているものは、月例気象レビューのDavidBoltonによる1980年の論文から取られています：
a = 6.112 mbar、b = 17.67、c = 243.5°C。
これらの評価は、 -30°C≤T≤35 ° Cおよび1％
もう1つの一般的な値のセットは、Paroscientificによって提示された1974年の湿り空気線図と湿り空気線図に由来します 。
a = 6.105 mbar、b = 17.27、c = 237.7°C; 0°C≤T≤60 ° Cの場合（誤差±0.4°C）。
また、Journal of Applied Meteorology and Climatologyで、 Arden Buckは、さまざまな温度範囲でさまざまな最大誤差を持つ、いくつかの異なる評価セットを示しています。2つの特定のセットは、2つの間に-40°Cから+ 50°Cの範囲を提供し、上記のすべてのセットよりも、示された範囲内の最大誤差がさらに低くなります。
a = 6.1121 mbar、b = 17.368、c = 238.88°C; 0°C≤T≤50 ° Cの場合（誤差≤0.05％）。
a = 6.1121 mbar、b = 17.966、c = 247.15°C; −40°C≤T≤0°Cの場合（誤差≤0.06％）。
単純な近似
露点、温度、相対湿度の間の変換を可能にする非常に単純な近似もこのアプローチは、相対湿度が50％を超えている限り、約±1°C以内で正確です。T d p ≈ T − 100
−R H5 R H ≈ 100 − 5 （（ T− T d p
）。 ; { { begin {aligned} T _ { mathrm {dp}}＆ approx T-{ frac {100- mathrm {RH}} {5}}; \ mathrm {RH}＆ approx 100-5（T-T _ { mathrm {dp}}）; end {aligned}}}
これは、簡単な経験則として表すことができます。
露点と乾球温度の差が1°Cになるごとに、相対湿度は5％減少します。露点が乾球温度に等しい場合、RH = 100％から始まります。
このアプローチの導出、その精度の説明、他の近似との比較、および露点の歴史と応用に関する詳細は、米国気象学会の会報に掲載された記事に記載されています。
華氏での温度の場合、これらの近似は次のようになります。T d
p ∘F ≈ T ∘ F
−9 25（（ 100 − R H ）。; R H ≈ 100
−25 9（（ T∘ F −
Td p∘ F）。 ; { { begin {aligned} T _ { mathrm {dp、^ { circ} F}}＆ approx T _ { mathrm {{} ^ { circ} F}}-{ tfrac {9} { 25}} left（100- mathrm {RH} right）; \ mathrm {RH}＆ approx 100-{ tfrac {25} {9}} left（T _ { mathrm { {} ^ { circ} F}}-T _ { mathrm {dp、^ { circ} F}} right）; end {aligned}}}
たとえば、相対湿度が100％の場合、露点は気温と同じになります。90％RHの場合、露点は気温より3°F低くなります。10％低くなるごとに、露点は3°F低下します。
フロストポイント
霜点は、水蒸気が液相（_昇華と比較してください）。液体の水の表面と比較して氷の表面の水分子間のより強い結合を破壊するにはより高い温度が必要になるため、特定の空気の区画の霜点は常に露点よりも高くなります。
も参照してください
バブルポイント
キャブレターヒート
炭化水素露点
湿り空気線図
熱力学線図
参考文献
^ 「方法：窓の凝縮をなくす」。
^ 「露点」。用語集–NOAAの国立気象局。
^ ジョンM.ウォレス; Peter V. Hobbs
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外部リンク
sci.geo.meteorologyからの温度、湿度、露点に関するよくある回答”