2021年02月18日(木) 
以前、気象庁のデータを元に気温や降水量のグラフを描いてみたが、気になって自分で降雨量を計算できないものか考えてみた。
多分、いろいろと間違いを含んでいると思います。そのまま信用しないで、ご自分でお確かめ下さい。

降水量の計算をする。水の蒸気圧を使う。Kはケルビン(絶対温度で、0℃=273Kである、理科年表を見る。hPaはヘクトパスカル)
288Kで16.886hPa、298Kで31.403hPa,290Kでは19.192hPaと出ている(もちろん湿度100%の蒸気量)。15℃から17℃になると13.6%ほど水蒸気量が増すことになる。
状態方程式を使う、空気1.0m3中の水蒸気量を計算してみる。式の中のwの水分量でkg単位、下は理想気体の状態方程式、計算はpython(電卓でも良い)16.886×10**2×1.0=(w/(18×10**-3))×8.31×288

仮定として雨が降るのを底面積1m2(平方メートル)の水蒸気を含む空気の柱を考える。柱が2000m(富士山より下にできた雲)とするとそこに含まれる水蒸気が雨となって地上に降ると考える。何mmの降水量になるかの計算。
ただし、飽和の水蒸気量ではなく50%のものとし、そのうち30%が地上に降ると考える(式の中では0.15)
海水温15℃としてみた、夏は25℃の値を使うがよさそう

試算式
w=1.6886*18/8.31/288
print("w=",round(w,4),"kg/m3")
print("1m2当たり",0.0127*0.15*2000*10,"mm")
print(3.81*1.13)
print(1013*10**2*1.0*28.8*10**-3/8.31/288)

結果
w= 0.0127 kg/m3(15℃のとき水飽和蒸気量空気1m3中)
1m2当たり 38.1 mm(降る雨の量の推測値2000mの空気中の水が降る)
43.053mm(海水温が17℃)2℃高くなったとき
参考までに空気の重さ1.22kg(1m3当たり)

雨雲200m位の雨だと3.8mmくらい

あくまで単純な仮定に基づく計算です。(コメント欄に良い計算方法がある場合はお教え下さい)

閲覧数340 カテゴリ日記 コメント0 投稿日時2021/02/18 17:27
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