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夜間に湿度が上がる理由と乾いた砂漠でも生物が棲める理由

気温が下がると湿度が上がる

古い話になりますが、2010年8月18日放映の フジテレビの「とくダネ!」で、天達予報士が昼間より夜間に湿度が上がる理由を説明していましたが、解りやすくしようとして却って解り難くなったような気がしました。
小学生並みの数式を使えばいとも簡単です。

湿度には絶対湿度 相対湿度 があります。
絶対湿度は空気1立方メートルに含まれている水の量を表し、相対湿度は空気が含むことが出来る水の量に対して実際に含まれている水の量を表しています。
私たちが普通に使っている湿度は後者の相対湿度です。私たちが不快に感じるのは汗に含まれる水分が気化して皮膚温を下げないからなので、生活上は相対湿度が問題になります。

相対湿度は次の式で表されます。
数式を表した図:相対湿度は実際に空気に含まれている水分量割る空気が保持出来る水分量
空気中に実際に含まれている水の量が同じでも、分母に当たる「空気が含むことが出来る水分量」が増減すれば、湿度(相対湿度)は逆比例して増減します。
そして、 空気が含む(保持)ことが出来る量は気温が高ければ多くなり、気温が低ければ少なくなります。
夏でも夜になれば気温が下がりますから、空気中に含むことが出来る水分量が減ります。上式の分母が小さくなるので私たちが湿度と呼んでいる相対湿度が上がります。
この事を実験で確かめるには、室の湿度を測りながら冷房を弱めに入れてください、室温が下がるに連れて湿度が上がって行きます。
下写真は、2018年7月23日0時~1時に掛けて実験したときの値です。温湿計は、オーム電機HB-T01-W
気温が上がると湿度が下がる実験の写真
この実験をするときに注意することは、エアコンは空気を冷すときに除湿をしてしまうので長時間エアコンを作動させていれば室内の気温が下がっても湿度は上がらないということです。
気温が下がれば湿度が上がるのがもっと端的に判るのは、氷水を入れたガラスコップです。 ガラスコップのガラスの外側近傍の空気が冷されて含むことが出来る水分量が減ることで湿度100%を超えてしまうために空気中に含まれていた水分がガラス面に水滴として付着します。
空気の温度が高いときに多くの水分を含めるかは、空気を構成する窒素や酸素の分子の運動が激しく、分子間の隙間が多くなるので、水分子が入り込みやすいと憶えれば忘れ難いです。

気温と空気が含むことが出来る水蒸気量に関係している現象