Calculateur de rapport de mélange

Un calculateur de rapport de mélange transforme la pression partielle de la vapeur d'eau et la pression atmosphérique totale en masse de vapeur par kilogramme d'air sec. Saisissez une pression de vapeur e finie et une pression totale P strictement positive dans la même unité — hectopascals, millibars, pascals ou torr conviennent, car seul le rapport des deux pressions entre dans la formule. L'outil applique l'identité météorologique w égal à 622 fois e divisé par P moins e, renvoie les entrées nettoyées et livre le rapport de mélange en grammes par kilogramme plus l'équivalent kilogramme par kilogramme.

Le rapport de mélange et l'origine de sa formule

Le rapport de mélange, aussi appelé humidity mixing ratio en météorologie et humidity ratio en psychrométrie, est la masse de vapeur d'eau divisée par la masse d'air sec du même volume. Ce n'est pas l'humidité relative, pourcentage de saturation à une température donnée, ni l'humidité spécifique, qui divise la masse de vapeur par la masse du mélange humide plutôt que par l'air sec seul. Pour un mélange de gaz parfaits, la définition devient une forme fermée en pressions.

Soit e la pression partielle de la vapeur d'eau et P la pression atmosphérique totale, toutes deux dans la même unité. La pression partielle de l'air sec est alors P moins e. Le rapport des masses molaires de la vapeur d'eau à l'air sec est ε environ 0.622, donc le rapport massique est w égal à ε fois e divisé par P moins e kilogrammes de vapeur par kilogramme d'air sec.

Comme e et P n'apparaissent que comme un rapport, hectopascals, millibars, pascals et torr donnent le même rapport de mélange dès lors que les deux entrées partagent une unité. Une lecture de station typique avec une pression de vapeur 12.27 hectopascals à 1013.25 hectopascals donne quelques grammes par kilogramme, le même ordre de grandeur que l'air de surface des latitudes moyennes. Une pression de vapeur nulle donne un rapport de mélange nul : air parfaitement sec.

Si la pression de vapeur atteint ou dépasse la pression totale, le reste d'air sec n'est pas positif et l'identité est indéfinie, aussi ce calculateur rejette ce cas plutôt que de renvoyer Infinity.

À quoi sert le rapport de mélange, et ses limites

Les carnets synoptiques et mésoéchelle convertissent la pression de vapeur de radiosondage ou de réanalyse et la pression de station en rapport de mélange afin de comparer l'humidité conservée en altitude sans répéter à la main l'identité ε. Les cours de chimie et de sciences de l'atmosphère assignent la même forme fermée comme premier laboratoire d'humidité : étant donné e et P, indiquez w en grammes par kilogramme et montrez la substitution.

Les feuilles CVC et psychrométriques ont besoin d'un oracle déterministe qui coïncide avec la définition masse-de-vapeur-par-masse-d'air-sec des abaques psychrométriques, non un pourcentage d'humidité relative qui dépend encore de la température. Les scripts de surveillance environnementale intègrent le rapport de mélange dans des calculs d'émission et de dépôt où un rapport massique est l'unité naturelle.

Préférez cette capacité lorsque vous avez déjà la pression de vapeur et la pression totale et n'avez besoin que de w ; si vous connaissez déjà le rapport de mélange et voulez seulement une autre unité, par exemple grains par livre, utilisez un convertisseur d'unités d'humidity ratio plutôt que ce calculateur. Si vous avez les pressions de vapeur réelle et de saturation et besoin d'un pourcentage, c'est l'humidité relative, une autre recherche.