雨が降る仕組み – 湿度とはなにか 1

前回雨が降る仕組みについて簡単に説明しました。でも太陽の熱で温められるとなぜ水が水蒸気になるにか疑問におもった方がいると思います。

「太陽の熱で地表が温められるのは分かるんだけど、水が蒸発するのは100度のはず。気温は高くてもせいぜい35度とか40度までで100度になるわけはないのだから、空気中に水蒸気なんてないはず」という疑問です。

小学校や中学校で習ったと思いますが、水は0度以下で氷となり、100度以上になると蒸発して水蒸気になります。固体(氷)が液体(水)になる温度を融点、液体(水)が気体(水蒸気)に変わる温度を沸点といいます。(気体から液体へ変わる場合は凝結点、液体から固体へ変わる場合は凝固点です)

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問題は0度から100度の間、言葉を変えると融点と沸点の間の温度ではどうなるかということです。この疑問は湿度という言葉と密接に関係しています。
毎朝会社や学校へ出かける前にテレビで天気予報を見ることがあると思います。

「今日の○○地方は晴れ、午後からところによって一時雨でしょう。現在の気温は15度、日中の最高気温は20度…」
という良く聞くことのあるあの天気予報です。
必ず知らせてくれる項目ではないですが、その中で湿度が何%か教えてくれることがあると思います。

では湿度とは何か?これがポイントです。
湿度の詳しい説明は次回する予定ですが、今の時点では湿度とは空気の中にどれくらい水蒸気が含まれて言うかを示す言葉と理解しておいてください。湿度が高ければ空気に含まれる水蒸気量が多くじめじめ湿った空気で、湿度が低ければ水蒸気量が少なくさらっと乾いた空気です。これは梅雨から夏にかけてじめじめしたときは湿度が高く、からっ風のふく冬は湿度が低いということからも体感的に理解していただけると思います。

今は大気温度の環境下での話をしていますので、東北や北海道など寒い地方の冬は0度以下になることもありますが、大体0度以上40度以下くらいの話です。つまり融点よりも高い温度でかつ沸点よりも低い温度です。

湿度が0%になることもなくはないですが、たいていは0%以上の数値ですので、大気中の空気には水蒸気が含まれているということ。つまり、0度以上100度以下の状態では水は液体としてだけでなく水蒸気としても存在しています。(ちなみに0度以下でも空気中に水蒸気は存在しますが)

なにか信じられないという人もいるかもしれません。説明も難しくてわかりづらくなり申し訳ないです…どうしてもまだ空気中に水蒸気があるというのが想像できないという方に例を挙げてみます。
(詳しくは次回以降説明しますが)冬の寒い日に電車やバスなど暖かいところに入ると眼鏡が曇るというのを体験したり見たことありませんか?あれは暖かい空気に含まれた水蒸気が冷たい眼鏡に当たって凝結し小さな水の粒となるために曇るのです。なんとなく想像できて来ましたか?

ちょっと長くなってきたのでまずはここでやめておきます。

今日のキーポイントは空気中には(たとえ温度が100度以下でも)水蒸気が存在するということです。次回は水と空気中の水蒸気について説明したいと思います。

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