気温・相対湿度・露点温度のうち、どれか2つを入力してください(残り1つは空欄のまま)。空欄にした1つを計算し、水蒸気圧・飽和水蒸気圧・絶対湿度の概算と、湿度と露点温度の関係のグラフも表示します。
このページでできること
- 気温と湿度(天気予報の相対湿度)を入れるだけで、露点温度=空気を冷やしたとき結露(水滴)ができ始める温度がその場でわかります
- 気温・相対湿度・露点温度の3つのうち、どれか2つを入力すると残りの1つを逆算できます(露点から湿度を求める・湿度と露点から気温を求める、もできます)
- 温度は °C・°F・K の3つの単位に対応し、結果は3単位併記で表示されます
- 水蒸気圧・飽和水蒸気圧・絶対湿度(1m³あたりの水蒸気のグラム数)の概算も同時にわかります
- 「湿度が下がると露点温度がどれだけ下がるか」がグラフで一目でわかります
この計算は何の役に立つ?
室温20°C・湿度60%の部屋の露点温度は約12.0°Cです。つまり、外気で冷えた窓ガラスの表面が12°Cを下回ると、そこに結露が始まる計算になります。
対策も数字で考えられます。同じ室温で湿度を50%まで下げると露点温度は約9.3°Cに下がり、窓がそこまで冷えなければ結露しなくなります。「加湿しすぎない」「窓の断熱(内窓・断熱シート)で表面温度を上げる」という定番の結露対策は、どちらも「窓の表面温度 > 露点温度」の状態を作る工夫です。
同じ部屋の空気でも、冷たい場所ほど相対湿度は上がります。室温20°C・湿度60%の空気(露点温度約12.0°C)が、外気で冷えた表面温度15°Cの北側の壁際に来ると、壁際の相対湿度は約82%相当になります。一般にカビは湿度が高いほど生えやすく、目安として80%を超えると活発になるとされるため、部屋の真ん中では問題ない湿度でも、壁際・押し入れ・家具の裏だけカビが生えることが起こります。
家具を壁から数cm離して空気を流す・押し入れを換気するという対策は、冷えた面の近くに湿った空気を滞留させないための工夫です。
気温30°C・湿度70%の空気の露点温度は約23.9°Cです。エアコンの内部にはこれよりずっと冷たい冷却フィン(10°C前後)があり、空気がそこを通ると露点温度を大きく下回るため、水蒸気が水滴になってドレンホースから屋外へ排出されます。これが除湿(冷房中に自動で起こる除湿も同じ)の仕組みです。
夏に冷たい飲み物のコップの外側が濡れるのも同じ現象で、コップの表面温度が部屋の空気の露点温度より低いために結露しています。
夕方の気温15°C・湿度85%なら、露点温度は約12.5°Cです。よく晴れて風の弱い夜は放射冷却で気温が下がり続けるため、明け方に気温が12.5°C近くまで下がると、空気全体が飽和して霧が発生しやすくなります。
気象の現場では、気温と露点温度の差(湿数)が小さいほど霧や雲ができやすいと判断します。天気予報の解説で「湿数」という言葉が出てきたら、まさにこのページの2つの温度の差のことです。
精密機器や文化財を扱う現場では、相対湿度だけでなく露点温度そのもので空調を管理することがあります。データセンターの空調基準(ASHRAEのガイドライン)が推奨範囲を露点温度で定めているのは、冷えた床下配管や外気に面した部分で結露すると、機器の故障や漏電・さびの原因になるからです。
例えば室温24°C・湿度45%の部屋の露点温度は約11.3°Cなので、「室内のどの面も11.3°Cより冷たくしない(またはもっと露点を下げる)」という形で結露リスクを管理できます。乾燥させすぎると今度は静電気が増えるため、下限との間で調整されています。
式とグラフ
用語・記号の解説
記号
| \(T_d\) | ティー・ディー | 露点温度(Dew point temperature)。空気を冷やしたときに結露(水滴)ができ始める温度です。式では摂氏(°C)を使います。 |
| \(T\) | ティー | 気温。このページの式ではすべて摂氏(°C)を使います(°F・Kで入力した場合は自動で摂氏に換算してから計算します)。 |
| \(RH\) | アール・エイチ | 相対湿度(Relative Humidity)。天気予報の「湿度」のことで、0〜100の%の値をそのまま式に入れます(例:湿度65% → 65)。 |
| \(\gamma\)・\(\gamma_t\) | ガンマ・ガンマティー | 計算の途中に出てくる中間の値。「今の空気の湿り具合」を1つの数にまとめたもので、これを経由すると露点温度・気温が1本の式で求められます。 |
| \(e_s(T)\) | イー・エス | 温度Tでの飽和水蒸気圧(hPa)。その温度の空気が限界まで水蒸気を含んだときの水蒸気の圧力で、温度が高いほど大きくなります。 |
| \(e\) | イー | 水蒸気圧(hPa)。今の空気が実際に含んでいる水蒸気の圧力で、露点温度での飽和水蒸気圧と等しくなります。 |
| \(AH\) | エー・エイチ | 絶対湿度(Absolute Humidity)。空気1m³に含まれる水蒸気の質量(g/m³)です。 |
| \(\exp\) | エクスポネンシャル | 自然指数関数。\(\exp(x)\) はネイピア数 \(e \fallingdotseq 2.718\) の \(x\) 乗のことです。Excelでは EXP関数、Pythonでは math.exp で計算できます。 |
| \(\ln\) | エルエヌ ログ・ナチュラル(自然対数) | 自然対数。\(\ln(x)\) は「\(e\) を何乗すると \(x\) になるか」を表す数で、\(\exp\) のちょうど逆の働きをします。\(\ln(1) = 0\)、\(x\) が1より小さいと負の値になります。Excelでは LN関数、Pythonでは math.log で計算できます。 |
用語
| 露点温度 | ろてんおんど | 空気をだんだん冷やしていったとき、水蒸気が水滴に変わり始める(結露が始まる)温度。「露点」とも呼びます。空気中の水蒸気の量が多いほど高くなるため、蒸し暑さの目安にもなります(露点温度が高い日は蒸し暑い日です)。 |
| 相対湿度 | そうたいしつど | その気温で空気が限界まで含める水蒸気の量に対して、実際に含んでいる水蒸気の量が何%かを表した値。天気予報の「湿度」はこの相対湿度です。同じ量の水蒸気でも、気温が下がると限界が小さくなるため相対湿度は上がります。 |
| 絶対湿度 | ぜったいしつど | 空気1m³に含まれる水蒸気の質量(g/m³)。相対湿度と違って気温が変わっても値がほとんど変わらないため、部屋ごとの空気の乾き具合の比較や、カビ・ダニ対策、加湿器の管理などで使われます。 |
| 飽和水蒸気圧 | ほうわすいじょうきあつ | その温度で空気が限界まで水蒸気を含んだときの水蒸気の圧力(hPa)。温度が高いほど急カーブで大きくなります。中学理科で習う「飽和水蒸気量(g/m³)」は、同じ内容を圧力ではなく質量で表したものです。 |
| 水蒸気圧 | すいじょうきあつ | 空気が実際に含んでいる水蒸気の圧力(hPa)。「水蒸気圧 ÷ 飽和水蒸気圧 × 100」が相対湿度(%)になります。 |
| 結露 | けつろ | 空気が露点温度より冷たい物に触れて、含みきれなくなった水蒸気が水滴になる現象。冬の窓ガラスの内側が濡れるのも、冷たい飲み物のコップの外側に水滴が付くのも結露です。物の表面温度が露点温度を下回るかどうかで、結露するかが決まります。 |
| 霜 | しも | 露点温度が0°C未満のとき、水蒸気が水滴を経ずに直接氷の結晶になって物に付いたもの。このときの温度は露点と区別して「霜点(そうてん)」と呼ばれることもあります。 |
| Magnus近似 | まぐなすきんじ | 飽和水蒸気圧を温度の式で手軽に求めるための近似式。19世紀の物理学者マグヌスにちなみます。係数にはいくつかの流儀があり、このページでは古典的な a = 17.27・b = 237.7・6.112hPa の組を使っています(資料によっては17.62・243.12などの改良係数を使うため、値がわずかに違うことがあります)。 |
| 湿数 | しっすう | 気温から露点温度を引いた差(°C)。気象の世界で空気の湿り具合を表すのに使われ、湿数が小さい(気温と露点温度が近い)ほど霧や雲ができやすい状態です。 |
| 華氏 (°F) |
かし(かしおんど) | 米国で使われる温度の単位。水が凍る温度が32°F、沸騰する温度が212°Fです。摂氏との換算は °F = °C × 9/5 + 32 です。 |
| ケルビン (K) |
けるびん | 科学で使われる絶対温度の単位。摂氏に273.15を足した値です(0°C = 273.15 K)。絶対湿度の式の「T + 273.15」は気温をケルビンに直しています。 |
前提として理解しておくといいこと
このページの計算を「意味がわかって」使えるようになるために、前提として理解しておくといいことをまとめました。
| 割合・百分率(小学5年) |
|
| 文字式と代入(中学1年) |
|
| 飽和水蒸気量と湿度(中学2年 理科) |
|
| 温度の単位(中学理科〜) |
|
| 指数関数・対数関数(高校 数学II) |
|
Excelで計算する方法
| 気温(°C) | 20 |
| 相対湿度(%) | 65 |
| 中間の値γ | =LN(B2/100)+17.27*B1/(237.7+B1) |
| 露点温度(°C) | =237.7*B3/(17.27-B3) |
| 気温(°C) | 25 |
| 露点温度(°C) | 15 |
| 相対湿度(%) | =100*EXP(17.27*B2/(237.7+B2)-17.27*B1/(237.7+B1)) |
| 相対湿度(%) | 50 |
| 露点温度(°C) | 10 |
| 中間の値γt | =17.27*B2/(237.7+B2)-LN(B1/100) |
| 気温(°C) | =237.7*B3/(17.27-B3) |
| 気温(°C) | 20 |
| 露点温度(°C) | 13.2 |
| 飽和水蒸気圧(hPa) | =6.112*EXP(17.27*B1/(237.7+B1)) |
| 水蒸気圧(hPa) | =6.112*EXP(17.27*B2/(237.7+B2)) |
| 絶対湿度(g/m3) | =216.7*B4/(B1+273.15) |
1つ目の表は気温と相対湿度から露点温度を求める表で、例の値(20°C・65%)ではB3(中間の値γ)に約0.9095、B4に約13.2(°C)と表示されます。
2つ目の表は相対湿度の逆算で、例の値(気温25°C・露点15°C)ではB3に約53.88(%)と表示されます。
3つ目の表は気温の逆算で、例の値(湿度50%・露点10°C)ではB4に約20.8(°C)と表示されます。
4つ目の表では、例の値(気温20°C・露点13.2°C)で飽和水蒸気圧が約23.3(hPa)・水蒸気圧が約15.2(hPa)・絶対湿度が約11.2(g/m3)になります。
Googleスプレッドシートで計算する方法
| 気温(°C) | 20 |
| 相対湿度(%) | 65 |
| 中間の値γ | =LN(B2/100)+17.27*B1/(237.7+B1) |
| 露点温度(°C) | =237.7*B3/(17.27-B3) |
| 気温(°C) | 25 |
| 露点温度(°C) | 15 |
| 相対湿度(%) | =100*EXP(17.27*B2/(237.7+B2)-17.27*B1/(237.7+B1)) |
| 相対湿度(%) | 50 |
| 露点温度(°C) | 10 |
| 中間の値γt | =17.27*B2/(237.7+B2)-LN(B1/100) |
| 気温(°C) | =237.7*B3/(17.27-B3) |
| 気温(°C) | 20 |
| 露点温度(°C) | 13.2 |
| 飽和水蒸気圧(hPa) | =6.112*EXP(17.27*B1/(237.7+B1)) |
| 水蒸気圧(hPa) | =6.112*EXP(17.27*B2/(237.7+B2)) |
| 絶対湿度(g/m3) | =216.7*B4/(B1+273.15) |
Pythonで計算する方法
import math
air_temperature_c = 20 # 気温(°C)
relative_humidity = 65 # 相対湿度(%)
magnus_a = 17.27 # Magnus近似の係数a
magnus_b = 237.7 # Magnus近似の係数b(°C)
# --- 気温と相対湿度から露点温度 ---
gamma = math.log(relative_humidity / 100) + magnus_a * air_temperature_c / (magnus_b + air_temperature_c)
dew_point_c = magnus_b * gamma / (magnus_a - gamma)
print(f"露点温度: {dew_point_c:.1f} °C")
# --- 気温と露点温度から相対湿度を求める場合は、下2行のコメント(#)を外す ---
# dew_point_c = 15 # 露点温度(°C)
# relative_humidity = 100 * math.exp(magnus_a * dew_point_c / (magnus_b + dew_point_c) - magnus_a * air_temperature_c / (magnus_b + air_temperature_c))
# --- 相対湿度と露点温度から気温を求める場合は、下2行のコメント(#)を外す ---
# gamma_t = magnus_a * dew_point_c / (magnus_b + dew_point_c) - math.log(relative_humidity / 100)
# air_temperature_c = magnus_b * gamma_t / (magnus_a - gamma_t)
# --- 水蒸気圧・飽和水蒸気圧・絶対湿度(同じMagnus近似による概算値) ---
saturation_vapor_pressure = 6.112 * math.exp(magnus_a * air_temperature_c / (magnus_b + air_temperature_c)) # hPa
vapor_pressure = 6.112 * math.exp(magnus_a * dew_point_c / (magnus_b + dew_point_c)) # hPa
absolute_humidity = 216.7 * vapor_pressure / (air_temperature_c + 273.15) # g/m3
print(f"飽和水蒸気圧: {saturation_vapor_pressure:.1f} hPa / 水蒸気圧: {vapor_pressure:.1f} hPa / 絶対湿度: {absolute_humidity:.1f} g/m3")
数式記述言語(LaTeX等)での書き方(コピペ可)
γ = ln(RH/100) + 17.27T/(237.7 + T), Td = 237.7γ/(17.27 − γ)
\gamma = \ln\left(\dfrac{RH}{100}\right) + \dfrac{17.27\,T}{237.7 + T}, \quad T_d = \dfrac{237.7\,\gamma}{17.27 - \gamma}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>γ</mi>
<mo>=</mo>
<mi>ln</mi>
<mo>(</mo>
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<mo>)</mo>
<mo>+</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>17.27</mn><mi>T</mi></mrow>
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</mfrac>
<mo>,</mo>
<msub><mi>T</mi><mi>d</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>237.7</mn><mi>γ</mi></mrow>
<mrow><mn>17.27</mn><mo>−</mo><mi>γ</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
gamma = ln(RH/100) + (17.27 T)/(237.7 + T), T_d = (237.7 gamma)/(17.27 - gamma)
gamma = Log[rh/100] + 17.27*t/(237.7 + t); td = 237.7*gamma/(17.27 - gamma)
g := ln(RH/100) + 17.27*T/(237.7 + T); Td := 237.7*g/(17.27 - g);
g = log(RH/100) + 17.27*T/(237.7 + T); Td = 237.7*g/(17.27 - g);
γ = ln(RH/100) + 17.27T/(237.7 + T), T_d = 237.7γ/(17.27 − γ)
RH = 100 × exp(17.27Td/(237.7 + Td)) ÷ exp(17.27T/(237.7 + T))
RH = 100 \times \dfrac{\exp\left(\dfrac{17.27\,T_d}{237.7 + T_d}\right)}{\exp\left(\dfrac{17.27\,T}{237.7 + T}\right)}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>RH</mi>
<mo>=</mo>
<mn>100</mn>
<mo>×</mo>
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<mi>exp</mi>
<mo>(</mo>
<mfrac>
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<mrow><mn>237.7</mn><mo>+</mo><msub><mi>T</mi><mi>d</mi></msub></mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
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<mrow>
<mi>exp</mi>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>17.27</mn><mi>T</mi></mrow>
<mrow><mn>237.7</mn><mo>+</mo><mi>T</mi></mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
RH = 100 exp((17.27 T_d)/(237.7 + T_d)) / exp((17.27 T)/(237.7 + T))
rh = 100*Exp[17.27*td/(237.7 + td)]/Exp[17.27*t/(237.7 + t)]
RH := 100*exp(17.27*Td/(237.7 + Td))/exp(17.27*T/(237.7 + T));
RH = 100*exp(17.27*Td/(237.7 + Td))/exp(17.27*T/(237.7 + T));
RH = 100 exp(17.27T_d/(237.7 + T_d))/exp(17.27T/(237.7 + T))
γt = 17.27Td/(237.7 + Td) − ln(RH/100), T = 237.7γt/(17.27 − γt)
\gamma_t = \dfrac{17.27\,T_d}{237.7 + T_d} - \ln\left(\dfrac{RH}{100}\right), \quad T = \dfrac{237.7\,\gamma_t}{17.27 - \gamma_t}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>γ</mi><mi>t</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>17.27</mn><msub><mi>T</mi><mi>d</mi></msub></mrow>
<mrow><mn>237.7</mn><mo>+</mo><msub><mi>T</mi><mi>d</mi></msub></mrow>
</mfrac>
<mo>−</mo>
<mi>ln</mi>
<mo>(</mo>
<mfrac><mi>RH</mi><mn>100</mn></mfrac>
<mo>)</mo>
<mo>,</mo>
<mi>T</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
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<mrow><mn>17.27</mn><mo>−</mo><msub><mi>γ</mi><mi>t</mi></msub></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
gamma_t = (17.27 T_d)/(237.7 + T_d) - ln(RH/100), T = (237.7 gamma_t)/(17.27 - gamma_t)
gammat = 17.27*td/(237.7 + td) - Log[rh/100]; t = 237.7*gammat/(17.27 - gammat)
gt := 17.27*Td/(237.7 + Td) - ln(RH/100); T := 237.7*gt/(17.27 - gt);
gt = 17.27*Td/(237.7 + Td) - log(RH/100); T = 237.7*gt/(17.27 - gt);
γ_t = 17.27T_d/(237.7 + T_d) − ln(RH/100), T = 237.7γ_t/(17.27 − γ_t)
es(T) = 6.112 × exp(17.27T/(237.7 + T))
e_s(T) = 6.112 \times \exp\left(\dfrac{17.27\,T}{237.7 + T}\right)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>e</mi><mi>s</mi></msub>
<mo>(</mo><mi>T</mi><mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<mn>6.112</mn>
<mo>×</mo>
<mi>exp</mi>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>17.27</mn><mi>T</mi></mrow>
<mrow><mn>237.7</mn><mo>+</mo><mi>T</mi></mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
</math>
e_s(T) = 6.112 exp((17.27 T)/(237.7 + T))
es = 6.112*Exp[17.27*t/(237.7 + t)]
es := 6.112*exp(17.27*T/(237.7 + T));
es = 6.112*exp(17.27*T/(237.7 + T));
e_s(T) = 6.112 exp(17.27T/(237.7 + T))
e = es(Td), AH = 216.7e/(T + 273.15)
e = e_s(T_d), \quad AH = \dfrac{216.7\,e}{T + 273.15}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>e</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>e</mi><mi>s</mi></msub>
<mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mi>d</mi></msub><mo>)</mo>
<mo>,</mo>
<mi>AH</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mn>216.7</mn><mi>e</mi></mrow>
<mrow><mi>T</mi><mo>+</mo><mn>273.15</mn></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
e = e_s(T_d), AH = (216.7 e)/(T + 273.15)
e = 6.112*Exp[17.27*td/(237.7 + td)]; ah = 216.7*e/(t + 273.15)
vp := 6.112*exp(17.27*Td/(237.7 + Td)); AH := 216.7*vp/(T + 273.15);
e = 6.112*exp(17.27*Td/(237.7 + Td)); AH = 216.7*e/(T + 273.15);
e = e_s(T_d), AH = 216.7e/(T + 273.15)
ChatGPT に聞いて計算してもらう方法
あなたは気象計算のアシスタントです。次の計算を、必ずPythonコードを実際に実行して行い、実行結果の数値だけを根拠に回答してください(暗算や推測で答えないでください)。 気温20°C・相対湿度65%のときの露点温度を、Magnus近似(係数 a = 17.27、b = 237.7)で求めてください。 計算手順: 1. γ = ln(RH ÷ 100) + a × T ÷ (b + T) を計算する(Tは摂氏の気温、RHは%の相対湿度) 2. 露点温度 Td = b × γ ÷ (a − γ) を計算する 3. あわせて、飽和水蒸気圧 es = 6.112 × exp(a × T ÷ (b + T))(hPa)、水蒸気圧 e = 6.112 × exp(a × Td ÷ (b + Td))(hPa)、絶対湿度 AH = 216.7 × e ÷ (T + 273.15)(g/m³)も計算する 4. 結果を小数1桁で示す 計算に使った式と、実行結果の数値を示してください。
計算ドリル(演習問題)
このページの式と「露点温度の性質」を、自分の手で確かめるための演習問題です。
難しい指数・対数の計算は使わず、暗算・筆算で解ける数値だけを選んでいます。
答えと解説は解答ページにあります。
使い方
-
1数値を入力計算したい数値を入力欄に入力します
-
2計算「計算する」ボタンを押します
-
3結果を確認計算結果がその場に表示されます。計算の考え方や式の解説も同じページで確認できます
DataChefの特徴
専門知識不要、直感的で簡単な操作
個人情報を登録することなく使用できます
「ダウンロード」押下でファイルを自動削除
クレジット表記不要
商用利用許諾の連絡も不要です
