湿度・露点・凝結量を一つの資料で段階計算しよう

まず知る：このレッスンの役割と目標

ここは6レッスンの2番目です。前のレッスンで確かめた気温・湿度・単位を使い、水蒸気の計算を一つの流れにまとめます。

空気1m³に実際に含まれる水蒸気量をA g、同じ気温での飽和水蒸気量をB gとすると、湿度は次の式です。

湿度（%）＝ A ÷ B × 100

分子は「いま入っている量」、分母は「その気温で入る最大量」です。コップに6割まで水が入っているイメージと同じで、現在量を最大量で割ります。

露点は、空気を冷やしたときに湿度が100%になり、凝結が始まる温度です。露点そのものは水蒸気量ではなく温度なので、単位は℃です。

理解する：例題で理由を確かめる

気温20℃の空気1m³に水蒸気が10.4g含まれているとします。20℃の飽和水蒸気量を17.3gとすると、湿度は次のようになります。

10.4 ÷ 17.3 × 100 ≒ 60%

この空気を冷やし、10.4gがちょうど飽和水蒸気量になる温度を表から探します。約12℃なら、露点は約12℃です。さらに5℃まで冷やし、5℃の飽和水蒸気量が6.8gなら、空気中に気体で残れるのは6.8gまでです。

凝結する量＝10.4－6.8＝3.6g

大切なのは、冷やす前の水蒸気量10.4gは露点に達するまで変わらないことです。変わるのは温度と、その温度で入れられる最大量です。最大量が10.4gより小さくなった分だけ、液体の水になります。

使う：間違い・誤答を直して練習する

誤答例1：「湿度＝17.3÷10.4×100」

これは最大量を現在量で割っているため100%を超えます。通常の未飽和の空気なら、現在量は最大量以下です。「現在÷最大」と声に出して式を立て直します。

誤答例2：「20℃から5℃まで冷やしたので、10.4－5＝5.4gが凝結する」

温度の数値と水蒸気量は引けません。単位が℃とgで違うからです。5℃の飽和水蒸気量6.8gを表から読み、10.4－6.8とします。

転用する：まとめと次の学びへ

複合問題では、①現在の水蒸気量を確認、②現在温度の最大量で割って湿度、③現在量と同じ最大量になる温度から露点、④さらに冷やした温度の最大量を引いて凝結量、の順に処理します。各段階で単位を書くと、逆割りや℃とgの混同を防げます。

次は、天気図の等圧線と観測した風をつなぎます。数値の大小だけでなく「差があるとなぜ変化が起きるか」を説明する段階へ進みます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。