Calculateur de rapport de mélange de l'air

Calculez le rapport de mélange de vapeur d'eau à partir de la température sèche, de la pression et de l'humidité relative.

Calculer le rapport de mélange de l'air
Utilisez les conditions observées pour déterminer la pression de vapeur et la masse d'eau par kilogramme d'air sec.

À propos du rapport de mélange de l'air

Le rapport de mélange est la masse de vapeur d'eau divisée par la masse d'air sec dans une même parcelle d'air. Les météorologues l'expriment généralement en grammes de vapeur par kilogramme d'air sec. Contrairement à l'humidité relative, il ne change pas simplement parce qu'une parcelle non saturée se réchauffe ou se refroidit à pression constante sans échange d'eau. Il est donc utile pour suivre l'humidité atmosphérique, comparer les masses d'air et effectuer des calculs météorologiques. Le calcul commence par la pression de vapeur saturante à la température saisie, avec une approximation exponentielle de type Bolton au-dessus de l'eau liquide. L'humidité relative permet d'en déduire la pression de vapeur réelle. Le rapport de mélange est ensuite obtenu en multipliant le rapport entre pression de vapeur et pression partielle de l'air sec par le rapport de leurs masses moléculaires. Les résultats sont convertis de kilogrammes par kilogramme en grammes par kilogramme pour faciliter la lecture. La pression totale est partagée entre l'air sec et la vapeur d'eau. À température et humidité relative identiques, une pression plus basse donne un rapport de mélange plus élevé, car la vapeur représente une fraction plus importante de la pression restante de l'air sec. Pour une station en altitude, saisissez la pression à la station, et non celle ramenée au niveau de la mer. La pression standard de 1013.25 hPa convient comme valeur par défaut près du niveau de la mer. L'outil fournit aussi l'humidité spécifique. Le rapport de mélange compare la masse de vapeur à celle de l'air sec, tandis que l'humidité spécifique la compare à la masse totale d'air humide. Les valeurs sont proches aux teneurs en eau atmosphériques courantes, mais pas identiques. Les pressions de vapeur réelle et saturante permettent de comparer les étapes du calcul à un bulletin météo, une table psychrométrique ou un exercice de cours. Les applications comprennent la météo aéronautique et agricole, la prévision convective, l'analyse de la base des nuages, la ventilation, l'interprétation des radiosondages et les bilans d'humidité. Utilisez la température de bulbe sec et une humidité relative issue d'une observation étalonnée. La formule suppose un équilibre de vapeur au-dessus de l'eau liquide ; bien en dessous du gel, une formule de saturation sur glace peut être préférable. Pression et humidité doivent décrire la même parcelle au même instant. Ce rapport ne doit pas être confondu avec la proportion de mélange de deux flux d'air. L'outil calcule la composition d'une seule parcelle humide à partir d'observations atmosphériques. Pour mélanger deux flux, calculez ou mesurez leurs rapports d'humidité, puis effectuez un bilan pondéré par la masse d'air sec. Dans son domaine d'utilisation, le calculateur offre une mesure immédiate et transparente de la vapeur d'eau atmosphérique.

Exemples de rapports de mélange

ConditionsRapport de mélangeInterprétation
20°C, 1013.25 hPa, 50% RHEnviron 7.26 g/kgAir intérieur ou extérieur typique, légèrement humide.
0°C, 1013.25 hPa, 100% RHEnviron 3.77 g/kgL'air froid saturé contient bien moins de vapeur que l'air chaud.
30°C, 1013.25 hPa, 70% RHEnviron 18.79 g/kgL'air chaud et humide contient nettement plus de vapeur.

Comment calculer le rapport de mélange

  1. Saisissez la température de bulbe sec mesurée en degrés Celsius.
  2. Saisissez la pression à la station en hectopascals ou gardez la valeur standard au niveau de la mer.
  3. Saisissez l'humidité relative en pourcentage, de zéro à cent.
  4. Sélectionnez Calculer le rapport de mélange pour afficher la teneur en eau, l'humidité spécifique et les pressions de vapeur.
  5. Utilisez des mesures de la même parcelle au même instant pour obtenir un résultat pertinent.

Questions fréquentes sur le rapport de mélange

Quelle différence avec l'humidité relative ?

Le rapport de mélange mesure la masse de vapeur par rapport à celle d'air sec. L'humidité relative compare la pression de vapeur actuelle à la pression saturante et varie donc fortement avec la température.

Quelle pression utiliser ?

Utilisez la pression réelle à la station de mesure. Pour une observation en altitude, n'utilisez pas une pression de carte météo ramenée au niveau de la mer.

Quel est un rapport de mélange atmosphérique courant ?

L'air polaire froid peut contenir moins de 1 g/kg, tandis que l'air tropical chaud peut dépasser 20 g/kg. Aux latitudes moyennes, les valeurs en surface sont souvent d'environ 3 à 15 g/kg.

Est-ce la même chose que l'humidité spécifique ?

Non, les dénominateurs diffèrent. Le rapport de mélange utilise la masse d'air sec ; l'humidité spécifique utilise la masse totale d'air humide.

Peut-on l'utiliser sous le point de congélation ?

L'approximation reste utile près du gel et pour de nombreux usages courants. Pour étudier précisément les nuages froids, utilisez une équation de pression de vapeur saturante définie sur glace.