中学受験理科研究室｜天気・気温と湿度

水蒸気が減らなくても、湿度は下がる

1m³あたりの水蒸気量が同じでも、温度が上がれば湿度は下がります。温度が上がると、計算の基準になる「飽和水蒸気量」が大きくなるためです。

ここでいう湿度は、天気の学習で扱う相対湿度です。水蒸気の量そのものと、湿度という割合を分けて考えましょう。

木ノ下翔の板書で80％→25％を確認

単元別講座「１日の気温と湿度」から抜粋しました。動画では、水蒸気を1m³あたり8gにそろえ、11℃と31℃で計算しています。

飽和水蒸気量は、その温度で空気1m³中に水蒸気として存在できる最大量として学習します。単位はg/m³です。温度が高いほど、この値は大きくなります。

湿度を求めるときは、実際の水蒸気量も飽和水蒸気量も、同じ体積あたりの量にそろえます。

湿度（％）＝実際の水蒸気量 ÷ その温度の飽和水蒸気量 ×100
このページでは、どちらの量もg/m³で表します。

授業では、計算しやすい近似値として、11℃の飽和水蒸気量を10g/m³、31℃を32g/m³としています。入試では、問題に示された表やグラフの数値を使ってください。

温度	実際の水蒸気量	飽和水蒸気量	湿度
11℃	8g/m³	10g/m³	80％
31℃	8g/m³	32g/m³	25％

11℃：8÷10×100＝80％
31℃：8÷32×100＝25％

分子の8は同じですが、分母が10から32へ大きくなっています。そのため、割合である湿度は下がります。「湿度が下がったから水蒸気が減った」とは、この例ではいえません。

1m³あたりの水蒸気量がほぼ一定なら、気温が上がると湿度は下がり、気温が下がると湿度は上がります。これが、晴れた日の典型的な気温と湿度のグラフを読む基本です。

ただし、外の空気が入れ替わるなどして水蒸気量も変わる場合、気温だけで湿度の変化を決めることはできません。また、空気を冷やして飽和に達し、水滴ができ始めた後は、水蒸気量を一定のまま扱わないようにします。

以下は、このページの復習用に作成した問題です。元授業の問題をそのまま転載したものではありません。

ある温度で、飽和水蒸気量は20g/m³、実際の水蒸気量は12g/m³です。湿度は何％ですか？

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60％。12÷20×100＝60です。実際の量を、その温度の飽和水蒸気量で割ります。

AとBの実際の水蒸気量は、どちらも6g/m³です。Aの温度では飽和水蒸気量が10g/m³、Bの温度では15g/m³です。湿度が高いのはどちらですか？

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A。Aは6÷10×100＝60％、Bは6÷15×100＝40％です。水蒸気量が同じでも、分母が小さいAの方が湿度は高くなります。

ある場所の湿度が80％から50％に下がりました。この情報だけで「水蒸気の量が減った」といえますか？

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いえません。気温の変化により飽和水蒸気量が変わった可能性もあります。実際の水蒸気量を比べるには、温度やその温度での飽和水蒸気量も確認します。

気温が最高になるのはなぜ正午より後？では、太陽高度・地温・気温のピークがずれる理由を解説しています。気温の変化を整理してから、湿度との関係につなげてみてください。

天気の計算やグラフでつまずいた問題を、塾の教材に沿って解き直したい方は、理科の伴走の教材マップをご利用ください。