出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』「2015/11/05 06:39:14」(JST)
湿度(しつど、英: humidity)とは大気中に含まれる水蒸気の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。 絶対湿度(absolute humidity)とは、国際的には容積絶対湿度のことである。 しかし、日本では空気調和工学の分野では重量絶対湿度(混合比)が「絶対湿度」と呼ばれているので、注意が必要である。
容積絶対湿度(英語: volumetric humidity、略称: VH)とは、大気中に含まれる水蒸気の密度(容積あたりの質量)である。単位はグラム毎立方メートル(g/m3)が用いられている。飽和水蒸気量ともいう。
容積 Va の空気中に含まれる水蒸気の質量を mw とすると、容積絶対湿度 ρw は
と表わされる。水蒸気を理想気体とみなして近似すれば、気温を θ、水蒸気圧を e として
と近似される[1]。
相対湿度(英語: relative humidity、略称: RH)とは、ある気温における飽和水蒸気圧に対する実際の空気の水蒸気圧の比である。 一般に百分率(パーセント、%)で表される。
空気の水蒸気圧を e、気温 θ における飽和水蒸気圧を es(θ) とすると、相対湿度 φ は
と表わされる[1][2]。 水蒸気を理想気体とみなして近似すれば、水蒸気圧は水蒸気量に比例する。空気中に含まれる水蒸気量を ρw、気温 θ で空気が含むことのできる最大の水蒸気量(飽和水蒸気量)を ρw,s(θ) とすれば
と近似される[1]。
分母の飽和水蒸気量は、気温が高くなるほど大きくなり、1度あたりの増加量も拡大する。このため、相対湿度が同じでも、気温が高いほど空気中の実際の水蒸気量は多い。 また、気温が下がると分母が小さくなるので、空気中の水蒸気量が変わらなければ、相対湿度は大きくなる。 相対湿度が100%になると空気中の水蒸気が飽和し、それ以上の水蒸気は凝集して液体となって結露を生じる。このときの温度を露点温度という。
重量絶対湿度、あるいは混合比(英語: mixing ratio, humidity ratio)とは、乾燥空気(dry air)の質量に対する水蒸気の質量の比である。単位には kg/kg(DA) が用いられる(DA は dry air を意味する)。 水蒸気を含む混合空気を湿潤空気(湿り空気)という。湿潤空気から水蒸気を除いた空気の成分が乾燥空気である。 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。
水蒸気量を ρw、乾燥空気の密度を ρDA とすると、重量絶対湿度 x は
と表わされる[2]。 水蒸気と乾燥空気をそれぞれ理想気体とみなして近似すれば、水蒸気圧を e、空気の圧力を P とすれば
と近似される[1][2][3]。
比湿(英語: spesific humidity)とは、湿潤空気の質量に対する水蒸気の質量の比である。
水蒸気量を ρw、乾燥空気の密度を ρDA とすると、比湿 s は
と表わされる[2]。 水蒸気と乾燥空気をそれぞれ理想気体とみなして近似すれば、水蒸気圧を e、空気の圧力を P とすれば
と近似される[2][3]。
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、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[4][5]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[6]。
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[6]。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。
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。
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部位 | 新生児~6ヶ月 | 6ヶ月~5歳 | 5歳~10歳 | 思春期 |
不感蒸泄量 | 40 | 30 | 25 | 10 |
尿 | 60 | 60 | 50 | 40 |
便 | 20 | 10 | - | - |
合計 | 120 | 100 | 70 | 50 |
乳児 | 幼児 | 学童 | 成人 | |
不感蒸泄量 | 50 | 40 | 30 | 20 |
尿 | 90 | 50 | 40 | 30 |
発育 | 10 | 10 | 10 | - |
合計 | 150 | 100 | 80 | 50 |
乳児 | 幼児 | 学童 | 成人 | |
必要水分量 ml/kg/day |
150 | 100 | 80 | 50 |
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