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混合比 (気象用語)

混合比(こんごうひ、英語: mixing ratio、humidity ratio)とは、大気中に含まれる水蒸気量の表現の1つで、湿潤空気を含む空気塊における、乾燥空気に対する水蒸気の質量の比のこと。単位体積とすれば密度の比に等しい。

混合比は、空気塊の圧力(気圧)や温度(気温)が変化しても、周りの空気と混合せず、かつ水の出入りや凝結蒸発がなければ、保存される量である。実際の大気では、時間経過に従って空気が混合してしまうが、短時間であれば混合比が保存されるとみなせる。これを利用し、天気図上に混合比の分布をプロットしてその(短時間での)時間経過を見ると、混合比の値がいわばマーカーの役割をして、大気の移動を把握することができる。

数学的表現編集

乾燥空気の質量をmd 、水蒸気の質量をmv 、湿潤空気の圧力をp 、水蒸気分圧をeとするとき、混合比m

  [g/g]

と書ける。この値は非常に小さくなるので分子を1000倍して単位を変え、

  [g/kg]

と表現することもある。

密度比を用いて表すこともできる。

 

比湿 sと混合比 mの関係は、以下のようになる。

 

飽和混合比編集

水蒸気分圧が飽和水蒸気圧に達して、水蒸気が飽和したときの混合比を飽和混合比という。水蒸気分圧をes とすると、飽和混合比ms は以下の式で表される。

 

外部リンク編集