Calculadora de razón de mezcla del aire

Calcula la razón de mezcla del vapor de agua atmosférico con la temperatura de bulbo seco, la presión y la humedad relativa.

Calcular la razón de mezcla del aire
Usa las condiciones observadas para obtener la presión de vapor y la masa de agua por kilogramo de aire seco.

Acerca de la razón de mezcla del aire

La razón de mezcla del aire es la masa de vapor de agua dividida entre la masa de aire seco de una misma parcela. En meteorología se suele expresar en gramos de vapor por kilogramo de aire seco. A diferencia de la humedad relativa, no cambia solo porque una parcela no saturada se caliente o enfríe a presión constante sin ganar ni perder agua. Por ello resulta útil para seguir la humedad atmosférica, comparar masas de aire y realizar cálculos meteorológicos. La calculadora empieza por la presión de vapor de saturación, correspondiente al aire saturado a la temperatura indicada. Utiliza una aproximación exponencial de tipo Bolton sobre agua líquida. La humedad relativa ajusta ese valor para obtener la presión de vapor real. Después se multiplica la relación entre presión de vapor y presión parcial del aire seco por la relación de sus masas moleculares. El resultado se convierte de kilogramos por kilogramo a gramos por kilogramo para facilitar la lectura. La presión atmosférica importa porque la presión total se reparte entre aire seco y vapor de agua. Con igual temperatura y humedad relativa, una presión menor produce una razón de mezcla mayor: el vapor representa una fracción mayor de la presión restante del aire seco. Para observaciones de estaciones elevadas, introduce la presión de la estación, no la corregida al nivel del mar. La presión estándar de 1013.25 hPa es un valor predeterminado útil cerca del nivel del mar. También se muestra la humedad específica. La razón de mezcla compara la masa de vapor con la de aire seco; la humedad específica la compara con la masa total de aire húmedo. Ambas son parecidas en condiciones atmosféricas habituales, pero no idénticas. Las presiones de vapor real y de saturación permiten contrastar los valores intermedios con un informe meteorológico, una tabla psicrométrica o un cálculo de clase. Sus aplicaciones incluyen meteorología aeronáutica y agrícola, pronóstico convectivo, análisis de base de nubes, ventilación, interpretación de radiosondeos y balances de humedad. La temperatura debe ser de bulbo seco y la humedad relativa debe proceder de una observación calibrada. La fórmula supone equilibrio del vapor sobre agua líquida; muy por debajo de la congelación pueden ser preferibles fórmulas de saturación sobre hielo. Presión y humedad deben corresponder a la misma parcela y al mismo instante. No debe confundirse con la proporción para combinar dos corrientes de aire. Esta herramienta calcula la composición de una sola parcela húmeda a partir de observaciones atmosféricas. Para mezclar dos corrientes, calcula o mide primero sus razones de humedad y aplica un balance ponderado por la masa de aire seco. Dentro de su ámbito de uso, ofrece una medida inmediata y transparente del vapor de agua atmosférico.

Ejemplos de razón de mezcla

CondicionesRazón de mezclaInterpretación
20°C, 1013.25 hPa, 50% RHAproximadamente 7.26 g/kgAire interior o exterior típico, ligeramente húmedo.
0°C, 1013.25 hPa, 100% RHAproximadamente 3.77 g/kgEl aire frío saturado contiene mucho menos vapor que el cálido.
30°C, 1013.25 hPa, 70% RHAproximadamente 18.79 g/kgEl aire cálido y húmedo tiene un contenido de vapor mucho mayor.

Cómo calcular la razón de mezcla

  1. Introduce la temperatura de bulbo seco medida en grados Celsius.
  2. Introduce la presión de la estación en hectopascales o conserva el valor estándar al nivel del mar.
  3. Introduce la humedad relativa como porcentaje entre cero y cien.
  4. Selecciona Calcular razón de mezcla para ver el contenido de agua, la humedad específica y las presiones de vapor.
  5. Usa mediciones de la misma parcela y del mismo instante para obtener un resultado significativo.

Preguntas frecuentes sobre la razón de mezcla

¿En qué se diferencia de la humedad relativa?

La razón de mezcla mide la masa de vapor respecto a la de aire seco. La humedad relativa compara la presión de vapor actual con la de saturación, por lo que depende mucho de la temperatura.

¿Qué presión debo usar?

Usa la presión real de la estación donde se mide el aire. No uses una presión de mapa corregida al nivel del mar para una observación a gran altitud.

¿Cuál es una razón de mezcla atmosférica típica?

El aire polar frío puede contener menos de 1 g/kg y el tropical cálido puede superar 20 g/kg. En superficie, en latitudes medias, suele estar entre unos 3 y 15 g/kg.

¿Es lo mismo que la humedad específica?

No, sus denominadores son distintos. La razón de mezcla usa la masa de aire seco; la humedad específica, la masa total de aire húmedo.

¿Puedo usarla por debajo de la congelación?

La aproximación sigue siendo útil cerca de la congelación y en muchas aplicaciones generales. Para estudios precisos de nubes frías, usa una ecuación de presión de vapor de saturación definida sobre hielo.