比湿から相対湿度
海面付近で比湿0.0072 kg/kg、気温20 °C、気圧1013.25 hPaなら、水蒸気圧は約11.7 hPa、飽和水蒸気圧は約23.4 hPaで、相対湿度はおよそ五十パーセントです。ブラウザで無料で使えます。
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計算例
- 比湿
- 0.0072
- 創造性
- 20
- 圧力
- 1,013.25
- 蒸気圧
- 11.6778417778 %
- 飽和水蒸気圧
- 23.3694712341
- 相対湿度
- 49.9705006625
- Rh
- 49.9705006625
相対湿度は、空気のむし暑さを日常的に表すパーセント値です。一方、多くの大気データセットや数値気象モデルは、湿潤空気単位質量あたりの水蒸気質量である比湿を、気温と気圧とともに保存します。この三つをRHに変換するには蒸気圧比が必要です。まず質量分率qと全圧Pから実際の蒸気圧eを復元し、同じ温度での飽和蒸気圧esで割ります。本計算機は質量比定数ε = 0.622とMagnus–Tetens式によるesを用い、監査用の中間圧とともにRHをパーセントで返します。
比湿の意味と蒸気圧比からRHを復元する方法
比湿qは湿潤空気中の水蒸気の質量分率で、混合物1キログラムあたりの蒸気キログラムです。混合比や露点よりも単純な膨張・圧縮のもとで保存されやすいため、気候モデル、ラジオゾンデアーカイブ、再解析プロダクトは相対湿度ではなくqを公開することが多いです。一方、相対湿度は一定温度での分圧の比です。
両者をつなぐには、まず標準の質量分率関係を逆にします。水蒸気と乾燥空気の分子量比ε ≈ 0.622を用いると、q = ε · e / (P − (1 − ε) · e) は e = q · P / (ε + (1 − ε) · q) に整理されます。このeは、ご提供いただく全圧Pと同じ圧力単位である必要があります。
二つの圧力を割って100倍するとRHがパーセントで得られます。含意される蒸気圧が飽和を超える場合（過飽和やわずかに不整合な入力）は100パーセント超を報告し、静かに上限をかけません。自動パイプラインが過飽和を隠さず検出できるようにするためです。
qがゼロならeもRHもゼロです。qが1に近づくと混合物はほぼ純粋な蒸気となり、分母が正である間だけ式が数学的に定義されます。
入力する値、単位、結果の読み方
全圧は厳密にゼロより大きくなければなりません。ゼロまたは負の圧力はeを未定義または非物理的にし、比湿からの相対湿度がその場合に定義されないという明確なメッセージで常に拒否されます。これらの失敗は課金されません。
比湿は [0, 1) になければなりません。epsilon は定数 0.622 を再掲し、formula は三段階の恒等式を要約し、unit はパーセント記号です。
海面付近の例では、qが 0.0072 キログラム毎キログラム、Tが 20 摂氏、Pが 1013.25 ヘクトパスカルのとき、蒸気圧は約 11.7 hPa、飽和圧は約 23.4 hPa、RHは約50パーセントになります。組み込みMagnus定数を使うときは常に圧力をhPaで送り、Pとesを同じ単位系に保ってください。
パスカルとヘクトパスカルを混在させないでください。アーカイブがPaやinHgを保存している場合は独自の単位変換と組み合わせてください。
活用例
再解析・モデルの後処理
格子状の比湿・気温・気圧場を相対湿度に変換し、診断や地上観測との比較に用います。
湿り空気学の実験と課題
qとPから求めたeをMagnus–Tetensのes(T)で割ると期待するRHパーセントになることを学生が検算できます。
HVACと室内空気ダッシュボード
質量分率湿度センサに測候所気圧と乾球温度を加え、快適性アラート用のRHパーセントに変換します。
よくある質問
気圧がゼロまたは負の場合はどうなりますか？
全圧がゼロまたは負のとき比湿からの相対湿度は定義されず、その失敗は課金されません。
計算機が期待する単位は何ですか？
比湿は無次元の質量分率（kg/kg）、温度は摂氏、気圧はヘクトパスカル（hPa / mbar）で、Magnus–Tetensのes出力と揃えます。
相対湿度は100%を超えられますか？
はい。 qとPが示唆する蒸気圧がTでの飽和を超える場合、静かに上限をかけず100%超のRH（過飽和または不整合入力）を報告します。
飽和水蒸気圧はどの式で求めますか？
液体の水に対するMagnus–Tetens式です。6.112 hPaに、17.67×気温÷(気温＋243.5)の指数関数を掛けます。気温は摂氏で、気圧はhPaにそろえてください。
なぜ気圧の入力が必要なのですか？
比湿は質量の割合なので、実際の水蒸気圧は全体の気圧によって変わります。比湿と気圧から比0.622を使って水蒸気圧を求め、それを飽和水蒸気圧で割ります。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/earth/relative-humidity-specific \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"specific_humidity":0.0072,"temperature":20,"pressure":1013.25}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/relative-humidity-specific", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"specific_humidity": 0.0072,
"temperature": 20,
"pressure": 1013.25
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/earth/relative-humidity-specific",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"specific_humidity": 0.0072,
"temperature": 20,
"pressure": 1013.25
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/relative-humidity-specific", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"specific_humidity":0.0072,"temperature":20,"pressure":1013.25}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"specific_humidity":0.0072,"temperature":20,"pressure":1013.25}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/relative-humidity-specific", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"specific_humidity": 0.0072,
"temperature": 20,
"pressure": 1013.25
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "earth.relative_humidity_specific",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
全圧がゼロまたは負の場合は蒸気圧の関係が定義できないため invalid_input として拒否されます。
比湿の意味と蒸気圧比からRHを復元する方法
RH = 100 · e / es であり、eは水の実際の蒸気圧、esは同じ乾球温度での飽和蒸気圧です。飽和蒸気圧は液体水上のMagnus–Tetens式 es = 6.112 · exp(17.67 · T / (T + 243.5)) で評価し、Tが摂氏のとき単位はヘクトパスカルです。これは気象学で測候所気圧に期待される単位系と同じです。そのためAPIはqを0以上1未満の半開区間に制限します。
入力契約、単位、応答フィールド、エラー挙動
POSTでJSON本文を送り、有限の必須数値を三つ指定します。specific_humidity（別名 q, humidity_specific, sh, specific_hum）はキログラム毎キログラムの質量分率、temperature（別名 temp, temp_c, t, temperature_c, air_temp）はMagnus–Tetens用の摂氏、pressure（別名 p, pressure_hpa, total_pressure, air_pressure, station_pressure）はヘクトパスカルまたはミリバールの全気圧です。フィールドはJSON数値でも数値文字列でも構いません。欠落、空文字、非有限値はフィールド名付きの invalid_input で失敗します。成功時、本文は丸めた入力をエコーし、hPa単位の vapor_pressure e と saturation_vapor_pressure es を報告し、relative_humidity と別名 rh・percent を返します。本エンドポイントは記述した解析経路を超えて圧力単位を変換しません。
比湿から相対湿度を求めるAPIが役立つ場面
湿り空気学を教える気象研究室や大学の授業では、湿球読みではなくモデル風の比湿から始まる手計算を検算できる決定論的オラクルが必要です。気候・再解析の後処理パイプラインはしばしばq・T・Pの三次元場を保持し、診断、水蒸気移流研究、地上観測との比較のためにRHを出す必要があります。質量分率を返す絶対湿度センサを受けるHVACや室内空気のスクリプトは、完全な熱力学ライブラリを立ち上げなくても快適性ダッシュボード用にRHへ変換できます。小さなparse APIを呼べば、スタックの各言語でεとMagnus定数を再実装せずに済みます。実装は純粋なparseティアAのため、成功した呼び出しは毎回公開の基本料金 $0.002 で、モデルトークンも外向きネットワークもありません。失敗した検証、特にゼロまたは負の圧力のケースは残高を消費しないため、不正ペイロードのヘルスチェックは安価なままです。
技術的な質問
比湿から相対湿度をどう計算しますか？
specific_humidity q（kg/kg、[0,1)）、摂氏の温度、hPaの全圧を送ってください。APIはε=0.622で e = q·P/(ε+(1−ε)·q) を作り、Magnus–Tetensのesから RH = 100·e/es を返します。
比湿から相対湿度を求める計算機の料金は？
ブラウザツールは無料です。APIリクエストは成功1回あたり $0.002 の前払いKIT残高を使い、無効入力は課金されません。