露点温度および絶対湿度計算機

露点とは、一定圧力および一定水蒸気量の空気塊を冷却して飽和状態に至らせるために必要な温度です。その温度以下では水蒸気が液体に凝縮され、芝生の露、谷間の霧、冷たいガラスの滴などができます。相対湿度とは異なり、露点は空気中の水分量を絶対的に表しており、そのため気象学者は同じ相対湿度読みでも異なる日に感じ方が異なる場合に露点を使用します。

相対湿度は比：実際の蒸気圧を現在の温度における飽和蒸気圧で割った値で、パーセントで表されます。飽和蒸気圧は温度とともに急激に上昇するため、同じ空気塊は朝の80%の相対湿度から昼間の40%にまで変化しても、1つの水分子も加えたり減ったりしません。露点は水分が加えられたり減らされたりしたときにのみ変化するため、空気の実際の感触をより安定した指標としています。

湿球温度とは、その球が湿った布で覆われて風通された場合の温度計が示す温度です。蒸発が球を冷却し、周囲の空気と均衡に達するまで続けられます。湿球温度は蒸発冷却によって達成可能な最低温度であり、そのためそれはスワム冷却機の運転限界、人間の熱耐性の生存限界（約35 °C）、および冷却塔設計の重要な入力となります。

マグナス形式は、飽和蒸気圧をe_s = A·exp(B·T/(C+T))で表します。過去の係数（Tetens 1930、August 1828）は狭い温度範囲に調整されていました。Alduchov & Eskridgeは1996年に精緻化された係数（A=6.1094, B=17.625, C=243.04）を発表し、−40 °Cから+50 °Cの範囲で0.4%以内の精度を保ち、気象的必要以上に満たしています。この式は閉形式であり、単調であり、評価が簡単であるため、ほぼすべての現代の気象観測装置およびHVAC制御器がその変種を使用しています。

NOAAが運営する熱指数のロスフュース回帰式は、米国夏の条件に適合しています。健康な成人が陰で、軽い風、および空気温度が約27 °C（80 °F）以上であると仮定しています。その閾値以下では蒸発冷却が支配的になり、回帰式は統計的に意味をなさないため、ツールはシンプルなステッドマン近似に切り替わり、結果を「適用不可」とラベル付けします。

絶対湿度は空気中の水蒸気の質量あたりの体積です。水蒸気の理想気体法則（p_v · V = n · R · T）から出発し、モル質量M_v = 18.016 g/molを代入し、特定気体定数Rv = 461.5 J/kg·Kを使用することで、作業式はAH = e / (Rv · T)になります。ここでeは実際の蒸気圧（パスカル）、Tは温度（ケルビン）です。結果はkg/m³で得られ、g/m³に変換するには1000を掛けます。

混合比（w）は乾燥空気1単位あたりの水蒸気の質量であり、比湿度（q）は湿った空気（蒸気＋乾燥空気）1単位あたりの水蒸気の質量です。関係式はq = w / (1 + w)であり、通常の大気条件下では2%未満の差がありますが、高精度アプリケーションでは違いが重要です。混合比は凝縮なしの断熱運動中に保存され、これはSkew-T log-Pなどの熱力学図のための優先的な座標です。

快適性調査では、16 °C（60 °F）付近に急激な変化が見られます。13 °C未満ではほとんどの人が空気を快適と感じます。13–16 °Cでは湿っているが耐えられる。18 °C以上では汗の蒸発が効率的に停止し、運動が困難になります。21 °C以上では静止時でも空気が重いと感じ、24 °C以上では体力作業時の熱傷リスクが急激に上昇します。このポイントをもとに、ツールは色分けされた快適性評価を割り当てます。