相当温位計算機
湿った空気塊を一つの尺度で比べられます。300 K・1000 hPaで水蒸気10 g/kgを含む空気の相当温位は331.127577766795 Kです。相対湿度や凝結高度の温度もあわせて分かります。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 創造性
- 300
- 圧力
- 1,000
- 混合比
- 0.01
- 温度 (°C)
- 26.85 K
- 混合比 (g/kg)
- 10
- 蒸気圧
- 15.8227848101
- 乾燥空気圧
- 984.1772151899
相当温位（theta-e または θe）とは、湿潤気塊の水蒸気がすべて湿潤断熱過程で凝結し、その後基準気圧まで乾燥断熱的に戻されたときに到達する温度です。予報担当者や学習者は、異なる高度の気塊比較、対流有効位置エネルギーの概念整理、雷雨を養う暖湿舌の診断に θe を用います。本相当温位計算機は広く引用される Bolton 1980 の解析近似を実装します。入力はケルビンの絶対温度、ヘクトパスカルの観測点または気塊気圧、乾燥空気 1 kg あたりの水蒸気混合比（kg/kg）で、出力はケルビンの θe に加え、水蒸気圧、相対湿度、持ち上げ凝結高度の温度、持ち上げ気塊の中間的な乾燥温位です。
相当温位が測るもの、および Bolton 式を用いる理由
温位だけでも乾燥断熱的な気圧変化の影響を除き、二つの乾燥気塊を対等に比較できます。湿潤空気は水蒸気が凝結するときに解放される潜熱を運ぶため、凝結が重要な場面では別の保存量が必要です。相当温位は、その潜熱寄与をケルビンスケールの一つの数に折り込みます。
θe が大きいほど、深い対流に関係する意味でより暖かく／湿った気塊です。Bolton の 1980 年 Monthly Weather Review 論文は、日常解析で反復的な湿潤断熱積分を避ける簡潔な代数経路を与えました。ここでの手順もその伝統に従います。
まず混合比から e が p に r を掛けて epsilon と r の和で割った水蒸気圧を得ます（epsilon は約 0.622）。与えられた絶対温度での飽和水蒸気圧は Celsius での Bolton の指数式を用います。相対湿度は e を es で割った値です。
持ち上げ凝結高度の温度 TL は、相対湿度の対数を含む Bolton の閉じた形から得ます。乾燥空気圧 p から e を引いた圧力での持ち上げ気塊の乾燥温位は、グラム毎キログラムの混合比に弱く依存する kappa スケールの指数で昇圧されます。最後に θe は、その中間温位に、TL の逆数と混合比の線形関数の指数を掛けます。
混合比がちょうどゼロのとき湿潤項は消え、θe は通常の温位 T に 1000 を p で割って kappa 乗したものに帰着します。
入力契約、単位、応答形、およびエラー時の挙動
temperature はケルビンの絶対気温 T です。元データが度の場合は、呼び出し前に T_K を T_C に 273.15 を足して換算します。pressure はヘクトパスカル（ミリバール）の全気圧 p で、パスカルは百で割って換算します。
絶対温度は厳密に正でなければならず、ゼロまたは負のケルビンは、非正の絶対温度では熱力学式が定義されないため拒否されます。気圧も同様に厳密に正です。混合比は非負でなければならず、負の水蒸気量は物理的でなく拒否されます。
混合比から示唆される水蒸気圧が全気圧に達するまたは超える場合、負の乾燥空気圧をでっち上げるのではなく要求は失敗します。formula と equation は表示用に Bolton の恒等式を述べ、steps は教材 UI 向けに代入過程を示します。
例：1000 hPa で 300 K、0.01 kg/kg の湿分は、熱帯境界層の湿った気塊として期待されるように、乾燥温位より数十ケルビン高い θe を与えます。検証失敗は課金されません。
相当温位が役立つ場面
総観・メソスケールの実習では、表計算の丸め不一致なしに気塊浮力プロキシの手計算を確認できる決定論的な θe の基準が必要です。アーカイブされたサウンディングを再処理する研究ノートは、完全な反復 CAPE 積分器ではなく、歴史論文との比較のために Bolton 近似を特に欲することがあります。「
温度はケルビン、気圧は hPa、混合比は kg/kg で非負に保ち、テストでは丸めたケルビン出力を固定すれば、独自の気象計算スタックを立てずに、授業・文書・自動化向けに再現可能な Bolton 相当温位が得られます。
活用例
対流解析と気塊比較
T・p・混合比から Bolton θe を計算し、湿潤気塊を比較して雷雨を養う高 θe 空気を強調します。
サウンディング課題と実験室オラクル
教科書の Bolton 手順に対する決定論的な相当温位チェックを学生に提供し、表計算のずれを避けます。
アーカイブ再解析と運用ダッシュボード
研究ノートや湿分回帰の運用表示向けに、観測点またはモデル面の θe 列を一括評価します。
よくある質問
このツールで相当温位をどう計算しますか？
ケルビンの絶対温度、hPa の気圧、kg/kg の水蒸気混合比を送ってください。
温度・気圧・混合比にはどの単位を使いますか？
温度は絶対ケルビン（Celsius に 273.15 を加算）です。気圧はヘクトパスカル（ミリバール）です。
混合比がゼロのときはどうなりますか？
湿潤の指数項が消え、θe は通常の乾燥温位 T·(1000/p)^0.2854 と一致し、なおケルビンで返されます。
相当温位が高いとはどういう意味ですか？
深い対流にとって重要な意味で、より暖かいか湿った空気塊であることを示します。予報担当者は雷雨を育てる高相当温位の暖湿な舌状域に注目し、異なる高さの空気塊を一つの尺度で比べます。
気温や気圧がゼロ以下だとどうなりますか？
受け付けません。絶対温度や気圧がゼロ以下では熱力学の式が成り立たないため、意味のない値を出す代わりに入力を拒否します。混合比も負の値は扱いません。
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/equivalent-potential-temperature \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"temperature":300,"pressure":1000,"mixing_ratio":0.01}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/equivalent-potential-temperature", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"temperature": 300,
"pressure": 1000,
"mixing_ratio": 0.01
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/earth/equivalent-potential-temperature",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"temperature": 300,
"pressure": 1000,
"mixing_ratio": 0.01
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/equivalent-potential-temperature", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"temperature":300,"pressure":1000,"mixing_ratio":0.01}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"temperature":300,"pressure":1000,"mixing_ratio":0.01}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/equivalent-potential-temperature", 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
{
"temperature": 300,
"pressure": 1000,
"mixing_ratio": 0.01
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "earth.equivalent_potential_temperature",
"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
絶対温度または気圧が正でない場合は invalid_input で拒否し、自動化が無意味なケルビン値を黙って出さないようにします。
相当温位が測るもの、および Bolton 式を用いる理由
本エンドポイントはこれらの中間量も返すため、教材ノートはブラックボックスの数値だけでなく計算パイプラインを示せます。
入力契約、単位、応答形、およびエラー時の挙動
必須の有限数三つを含む JSON オブジェクトを POST してください。mixing_ratio は乾燥空気 1 kg あたりの水蒸気混合比 r（kg/kg）で、10 g/kg は 0.01 kg/kg です。各フィールドは JSON 数または数値文字列で渡せます。欠落・空白・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 temperature・temperature_c・pressure・mixing_ratio を返し、vapor_pressure と dry_pressure を hPa で、relative_humidity を分数で、lcl_temperature と theta_dl をケルビンで、equivalent_potential_temperature を unit K の下でケルビンで報告します。成功した解析呼び出しは、モデルトークンも外向きネットワークもなく、公開された基本料金 $0.002 を用います。
相当温位 API が価値を発揮する場面
緊急管理ブリーフィングや放送気象ツールは、悪天前の湿分回帰を強調するために地上 θe を描くことがあり、小さな parse API なら完全なサウンディングライブラリを各エッジワーカーに載せずにその列を埋められます。実装は純 parse の tier A であるため、成功呼び出しは AI 遅延なしで毎回 $0.002 です。
技術的な質問
なぜ非正の温度や気圧が拒否されるのですか？
温位の熱力学式では絶対温度と気圧が正である必要があります。ゼロまたは負の値は invalid_input で失敗し、課金されません。
相当温位計算機の料金はいくらですか？
ブラウザツールは無料です。API 要求は成功呼び出しあたり $0.002 の KIT 前払い残高を使い、無効入力は課金されません。