湿度八〇％の「八〇」とは
湿度が80％と聞くと、空気の中の80％が水分で満たされているように感じるかもしれません。しかし天気予報の湿度は、現在の温度で空気が含みうる水蒸気量との比較を表すものです。
相対湿度八〇％は、空気の八割が水滴で埋まっているという意味ではありません。その気温での飽和水蒸気圧に対して、実際の水蒸気圧がどれほどかを示す割合です。空気が暖かいと飽和の基準が変わるため、温度を伏せた湿度だけで水蒸気の量を比較するのは危険です。
温湿度計を読み比べるとき、例えば室温十五度・八〇％と室温二十五度・八〇％を同じ量の湿り気と呼べるでしょうか。同じ数値は『それぞれの温度での上限に対する割合』だけをそろえています。水蒸気の絶対量を知りたければ気温も合わせて調べます。
温度が変わると分母が変わる
相対湿度は、おおまかには現在の水蒸気量を同じ気温での飽和水蒸気量で割り、100を掛けた割合です。温度が高いほど飽和水蒸気量は多くなるため、同じ量の水蒸気を含んだ空気でも温度が変われば湿度の表示が変わります。
同じ空気を暖め、外から水蒸気を加えなければ、飽和水蒸気圧の上昇によって相対湿度は下がりやすくなります。これは湿気が消えたこととは違います。逆に冷やせば相対湿度が上がる場合がありますが、露点まで冷えて結露すれば気体の水蒸気量も減り始めます。
気象観測では相対湿度以外に露点温度という指標も使えます。露点は、空気を冷やして飽和に達する温度を表します。室内で窓だけが冷たければ、その表面で水滴が発生することがあります。部屋の湿度が百％でなくても結露が起こる理由を、表面温度から考えられます。
季節の湿度差と簡単な計算
夏の湿度50％と冬の湿度50％では、同じ水蒸気の質量とは限りません。また、室温だけを上げると新たな水蒸気を加えなくても相対湿度は下がります。この操作は除湿器で水を回収することとは異なります。
説明用に、ある温度で空気が保持できる水蒸気の上限を20単位とします。実際に10単位なら湿度は50％です。温度が下がって上限が12.5単位になり、実際の10単位が変わらなければ湿度は80％です。数値は概念を表す仮定で、温度ごとの実測値ではありません。
温湿度計の設置と結露の注意
室内の温湿度計で朝と昼の気温と相対湿度を表にします。暖房を入れた直後の湿度低下と、換気や加湿後の変化を区別し、窓際と部屋中央で値が違うかも観察できます。湿度計は設置場所で読みが変わるため、同じ器械の同じ位置で比較します。
湿度が100％だから空気全体が液体になるわけではありません。飽和に近づくと水滴や霧が生まれやすくなるという意味です。湿度の値だけでカビの発生や体感を断定せず、表面温度や換気条件も見ます。
湿度計を窓辺に置くと、直射日光や冷たいガラスの影響を受け、部屋の代表値からずれることがあります。朝と夜の値を比べるなら、設置場所と機器を固定しましょう。差が数％だけのときは計器の誤差も考慮し、生活の変化を過大に説明しないようにします。
露点と相対湿度をつなぐ
露点は、空気に含まれる水蒸気の量を大きく変えないまま冷やしたとき、飽和に達して凝結し始める温度の目安です。室温が25℃でも、露点より冷たい窓ガラスには水滴が付きます。一方、暖房で室温だけ上げれば水蒸気の量が同じでも相対湿度は下がります。温湿度計の数字だけでは結露場所を断定できないので、窓や壁の表面温度との違いも考えましょう。
梅雨に『湿度八〇％だから洗濯物が乾かない』と断言する前に、風や布の温度、室内の換気を見ます。水が蒸発する速さは周囲の水蒸気の状態だけでなく、空気が入れ替わる速さにも関係します。除湿機で水分を取り除く操作と、暖房で数字だけが下がる操作を同一視しません。
冬の窓で結露が起きる理由も、室内の相対湿度だけでは説明できません。暖かい室内の空気が冷たいガラスに触れ、表面近くで露点より低い温度になると水滴が生じます。室内全体が湿度100％にならなくても窓が濡れるのはこのためです。カーテンの裏や窓の周囲は空気が滞りやすく、換気や表面温度の管理も考える必要があります。
湿度の式と暖房の影響
説明の式としては、相対湿度＝実際の水蒸気圧÷その温度での飽和水蒸気圧×百、と書けます。分母に『その温度での』と添えるのが重要です。温度が変わると分母が変わるので、分子が同じでも答えが変わるという点を、自分で例の数字を置いて試してみましょう。
寒い日に窓へ水滴が付く場合、『空気がもともと濡れていたから』だけでは説明不足です。暖かい室内空気が冷たい窓に触れ、近くの空気が冷やされて飽和に近づくことが関係します。水滴が付く場所と付かない場所を比べれば、全室で同じ数値を示す湿度計だけでは見えない違いに気づけます。
天気予報の湿度は観測の数値、蒸し暑さは人が感じる状態です。両者は関係しますが一致しません。気温、風、日差し、活動量も考え合わせる必要があります。湿度の数字を一つ覚えるより、何を判断するためにその数字を見るのかを先に決めると役立ちます。
暖房で室温だけを上げると、空気中の水蒸気の量がほぼ同じでも相対湿度は下がりやすくなります。これは水分を機械で取り除く『除湿』とは別の現象です。逆に冷たい場所へ暖かい空気を運べば相対湿度が上がり、結露に近づくことがあります。湿度計を読むときは数字の大小だけでなく、同時刻の気温と測定場所をセットにしましょう。
15℃と25℃を実数で比べる
同じ相対湿度80％でも、15℃の空気と25℃の空気では水蒸気の量が違います。大気圧付近の概算で、15℃の飽和水蒸気量は1立方メートル当たり約12.8g、25℃は約23.0gです。これを80％にすると約10.2gと約18.4gになります。割合が同じでも、暖かい空気のほうが1立方メートル当たり約8g多くの水蒸気を含む計算です。ここで用いた値は温度による飽和状態の違いを示す概算です。
例えば15℃、湿度80％の玄関から25℃、湿度80％の居間へ移動したとき、湿度計に表示された数字は同じでも『水蒸気の質量まで同じ』とは言えません。気温が違うと比較の基準となる飽和水蒸気圧も変わるからです。水蒸気の絶対的な量を比較したいなら、相対湿度だけでなく気温と露点、必要に応じて絶対湿度も確かめます。
