湿度のソースを表示

[[File:Kondensierender Wasserdampf01.jpg|thumb|相対湿度が100%になると結露を生じる。]]
'''湿度'''（しつど、{{lang-en-short|humidity}}）とは[[大気]]中に含まれる[[水蒸気]]量を数値で表したもの。湿度にも数種類の指標があるが、[[気象予報]]などで一般的に使用されるのは'''相対湿度'''である。

== 相対湿度 ==
相対湿度（[[:en:Relative humidity|relative humidity]]）とは、ある[[気温]]で大気が含むことのできる水蒸気の最大量([[飽和水蒸気量]])を100とし、実際の水蒸気量の測定値を比率([[パーセント]])で表したもの。


:<math> RH \approx \frac{m_\mathrm{w}}{m_{\mathrm{w \ max}}}\times 100 </math> [%]
<math> RH_{\,_\,} </math> 相対湿度

<math>m_\mathrm{w}\,</math>　空気中の水蒸気の実測値

<math>m_\mathrm{w \ max}\,</math>　飽和水蒸気量


相対湿度100%で大気中の水蒸気は飽和し、それ以上の水蒸気は[[凝集]]して[[水]]となり、[[結露]]を生じる。そのときの温度を[[露点温度]]という。式の分母となる飽和水蒸気量は、気温が高くなるほど多くなり、上昇分１℃あたりの増加量も拡大する。よって、同じ湿度(%)でも、気温が高いほど空気中の水蒸気量は多い。


より厳密には下式の通り、相対湿度とは、飽和水蒸気圧に対する水蒸気圧の分圧と定義されている<ref name="Perry"> Perry, R.H. and Green, D.W, [[:en:Perry's Chemical Engineers' Handbook|Perry's Chemical Engineers' Handbook]] (7th Edition), [[マグロウヒル|McGraw-Hill]], ISBN 0-07-049841-5 , Eqn 12-7 </ref>。

:<math> RH = {p_{\mathrm{(H_2O)}} \over p^*_{\mathrm{(H_2O)}}} \times 100 </math> [%]

<math> {p_{\mathrm{(H_2O)}}} </math> は混合空気における水蒸気圧。

<math> {p^*_{\mathrm{(H_2O)}}} </math> はその気温における、混合空気の飽和水蒸気圧。

但し、この値は重量絶対湿度基準における飽和水蒸気量に対する水蒸気量の比に[[近似]]するので、一般的には求めやすい重量絶対湿度のほうを用いる。

== 絶対湿度 ==
絶対湿度（absolute humidity）には、容積絶対湿度と重量絶対湿度（[[混合比 (気象用語)|混合比]]）がある。記号はχである。国際的には絶対湿度と言えば容積絶対湿度のことであるが、日本では[[空調]]に関係する分野で重量絶対湿度が「絶対湿度」とされているので、注意が必要である。

=== 容積絶対湿度 ===
'''容積絶対湿度'''（volumetric humidity）とは大気の単位容積に含まれる水蒸気の量を重量で示したもの（単位：g/m<sup>3</sup>）。[[飽和水蒸気量]]ともいう。

水蒸気の質量を<math>m_w\,</math>、大気の容積を<math>V_a\,</math>とすると、容積絶対湿度<math>VH\,</math>は次のように表される。
 
:<math>VH={m_w \over V_a}</math>

水蒸気の[[状態方程式 (化学)|状態方程式]]から導出すると、以下のような式で表される<ref>[http://www.es.ris.ac.jp/~nakagawa/term_collection/yogoshu/ll/se.htm#absolute_humidity 中川用語集 せ 絶対湿度]</ref>。

:容積絶対湿度<math>a(T)=217\frac{e(T)}{T+273.15}</math>

上式において、e(T)は水蒸気圧([[パスカル|hPa]])、Tは気温([[セルシウス度|℃]])。

=== 重量絶対湿度 ===
[[ファイル:Umidità specifica.GIF|thumb|right|300px|1気圧における重量絶対湿度のグラフ。横軸が気温、縦軸が乾き空気1kgあたりの水分量（g/kg（DA））。相対湿度100%時と50%時について示す。]]
水蒸気を含む空気を'''湿潤空気'''といい、湿り空気から水蒸気を除いた空気を'''乾燥空気'''（dry air）という。
乾燥空気の重量<math>m_{DA}\,</math>[kg]に対して湿潤空気中に含まれる水蒸気（water vapor）の重量が<math>m_w\,</math>[kg]であるとき、その比<math>SH</math>を'''重量絶対湿度'''といい、単位を['''kg/kg（DA）''']で表す（DAはdry airの略）。

:<math>SH={m_w \over m_{DA}}</math>[kg/kg（DA）]

[[空気調和工学]]においては、[[湿り空気線図]]などで一般的に用いられる。この重量絶対湿度は、混合比  (mixing ratio, humidity ratio)とも呼ばれている。

== その他の湿度表現 ==
;顕熱比
:湿り空気の状態変化で、全熱量変化に対する[[顕熱]]量変化分の割合を言う。
;[[比湿]] (specific humidity)
:湿潤空気の質量に対する水蒸気の質量の割合

== 湿度の変化 ==
地球上の各地における湿度は、各地の[[降水量]]や[[気温]]に大きな影響を受ける。降水量が多い地域は湿度が高く、気温の低下は飽和水蒸気量の低下につながるので絶対湿度は下がる。また、湿度は季節によっても大きく変化し、[[雨季]]には高くなり、[[乾季]]には低くなる。

日本では一般に夏季に湿度が高く、冬季に湿度が下がるため、材木などの含水量が低下し冬季に[[火事]]が多い。これは、夏湿冬乾である[[温帯湿潤気候]]や[[温帯夏雨気候]]、[[亜寒帯湿潤気候|冷帯湿潤気候]]の地域などでも同様である。一方、夏乾冬湿である[[地中海性気候]]の地域では、冬季に湿度が上がり、夏季に湿度が低くなって[[山火事]]が多発する。乾燥による火災の目安として、[[実効湿度]]という指標が用いられる。[[乾燥注意報]]の基準には、相対湿度の日最小値である最小湿度と、実効湿度が用いられる。一日の変化は、ほぼ気温に依存し、昼間は低下し、夜間に気温が下がるにつれて湿度は上がる。

気象観測上、1日のうち最も低かった湿度の値を最小湿度として記録し、統計をとっていて、最低値は[[1971年]][[1月19日]]07時38分に、鹿児島県[[屋久島]]で0%が記録<ref>[http://www.data.jma.go.jp/obd/stats/etrn/view/rank_s.php?prec_no=88&block_no=47836&year=1971&month=&day=19&view= 日最小相対湿度の項目] 気象庁｜過去の気象データ検索</ref><ref>時刻は気象庁へ問い合わせた回答より。また、当時の屋久島測候所は島の北端にあった</ref>されている。
一方、最大湿度は100%に近い値になることが珍しくなく、統計は取られていない<ref name=rikanen>[http://www.rikanenpyo.jp/kaisetsu/kisyo/kisyo_003.html 相対湿度の月別平年値] 理科年表、国立天文台。</ref>。

また、都市化により、湿度は長期的に低下する傾向がある。東京（大手町）では、20世紀の間に年平均相対湿度が20%程度低下した<ref name="rikanen" />。土壌などの吸湿性のある地表が少なくなった影響とみられている。

== 湿度の影響 ==
生物の成分の大部分は水であるから、湿度はその体や活動に大きな影響を与える。ヒトに対しては、乾燥は[[唇]]のひび割れや乾燥肌などを引き起こす原因となる。

また、[[体感温度]]などの感覚的な温度にも湿度の大小が影響する。一般的に、湿度が高いほど暖かく感じられ、その（体感温度に対する湿度の大小の）影響度は気温が高いほど大きくなる。そのため、[[不快指数]]は温度に湿度を勘案して計算される。また[[空気調和設備]]では湿度も制御の対象であり、湿度の観測を行い、[[加湿器]]や[[除湿機]]などを用いて制御を行う。また、住宅などを中心に、加湿器や除湿器を単独で用いることがある。高い湿度の環境を避けるために、[[乾燥機]]や[[乾燥剤]]などの部分的な除湿装置が日常生活で使用されることがあるほか、工業用、科学実験・研究用（[[デシケーター]])など、広い用途に用いられている。



== 脚注 ==
<references />

== 出典 ==
* [http://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/kansoku_guide/d1.html 温度計・湿度計／観測の原理] 気象庁
* [http://sankikeiso.co.jp/TechnicalInformation/Informationhumidity.html 湿度について勉強しよう] 三基計装株式会社
* [http://www.shinyei.co.jp/kik/tips.htm 神栄株式会社電子機器部]

== 関連項目 ==
* [[常湿]] - JISでは相対湿度45-85%。
* [[実効湿度]]
* [[含水率]]
* [[ぴちょんくん]]（[[ダイキン工業]]のマスコット。湿気を擬人化したキャラクター）

== 外部リンク ==
*{{EoE|Atmospheric_humidity|Atmospheric humidity}}
*{{wiktionary-inline|湿度}}

{{気象要素}}

{{DEFAULTSORT:しつと}}
[[Category:物理量]]
[[Category:大気熱力学]]
[[Category:空気調和]]
[[Category:建築環境工学]]

{{Link GA|zh}}
{{Link FA|de}}