仮温度とは？
仮温度（\(T_v\)）とは、同じ気圧のもとで、ある湿潤空気と同じ密度になるために、完全に乾いた空気が持つべき温度のことです。水蒸気は乾燥空気よりも密度が小さいため、空気に湿り気が加わると気塊の密度はわずかに小さくなり、これは「少しだけ温度が高い」のと同じ効果を生みます。気象学では、湿潤空気に対する理想気体の状態方程式を簡潔に扱ったり、浮力や大気の安定度を評価したりするために仮温度を用います。
この計算機の使い方
まず気温を入力し、その単位（ケルビン・摂氏・華氏）を選びます。次に、水蒸気の混合比を「乾燥空気1kgあたりの水蒸気のグラム数」で入力します。計算機は気温をケルビンに換算し、混合比を無次元の値に変換したうえで、仮温度をK・℃・℉で算出し、実際の気温に対して上乗せされるわずかな差分もあわせて表示します。
計算式の解説
関係式は $$T_v = T \times (1 + 0.61\,w)$$ で表されます。ここで \(T\) は絶対温度（ケルビン）、\(w\) は無次元で表した混合比（乾燥空気1kgあたりの水蒸気kg数）です。定数 \(0.61\) は、乾燥空気と水蒸気の気体定数の比から導かれます。\(w\) は通常ごく小さな値（数千分の1程度）であるため、仮温度は実際の気温より通常1〜2度ほど高くなるにすぎません。
計算例
\(T = 20\,℃\)（\(293.15\,\text{K}\)）、混合比が \(10\,\text{g/kg}\) の場合を考えてみましょう。まず \(w = 10 / 1000 = 0.010\) です。すると $$T_v = 293.15 \times (1 + 0.61 \times 0.010) = 293.15 \times 1.0061 = 294.938\,\text{K}$$ すなわち約 \(21.79\,℃\) となります。この湿潤空気は、およそ \(1.79\,\text{K}\) だけ温度の高い乾燥空気と同じように振る舞うことになります。
よくある質問
なぜ温度はケルビンでなければならないのですか？ この式は温度に係数を掛け算する形になっているため、絶対温度（ケルビン）でしか正しく成り立ちません。摂氏や華氏をそのまま使うと誤った値になりますが、このツールが自動で換算します。
混合比の単位は何ですか？ ここでは g/kg（高層気象観測などで一般的）で入力します。式の中で使う無次元の kg/kg にするため、内部で 1000 で割って計算しています。
仮温度は必ず実際の気温より高くなりますか？ はい、湿った空気であれば常に高くなります。乾いた空気ほど差は小さくなり、完全に乾いた空気では \(T_v = T\) となります。
