蒸気圧不足 (VPD) 計算機
乾球 (空気) 温度と 1 つの湿度入力を入力して、空気 VPD、飽和および実際の蒸気圧、およびオプションの葉から空気までの VPD を計算します。これは、HVAC 結露制御、温室環境管理、および食品/穀物の乾燥に使用されます。
入力
VPDの結果
公式と計算根拠
空気 VPD と実際の蒸気圧 p_w は、PsychroLib v3 API (ProExergy) によってサーバー側で計算されます。葉から空気までの VPD は、入った空気の状態に結び付けられない任意の表面温度での飽和圧力を評価する必要があるため、Buck (1981) の飽和曲線を使用してクライアント側で計算されます。
| シンボル | 意味 | ユニット |
|---|---|---|
| T_air | 空気（乾球）温度 | ℃ |
| T_リーフ | 葉/樹冠/製品表面温度 | ℃ |
| p_ws(T) | 温度 T における飽和蒸気圧 | kPa |
| p_w | 空気の実際の（部分）蒸気圧 - 表面温度に関係なく一定 | kPa |
| VPD_air | 空気蒸気圧不足 (標準的な HVAC/気象学の定義) | kPa |
| VPD_リーフ | 葉から空気への VPD — 実際に表面での蒸散/水分交換を促進する欠損 | kPa |
計算シーケンス: 全圧を解決 → 乾球 + 選択した湿度値 + 圧力を一致する PsychroLib エンドポイントに送信 (/calc/from-rel-hum、 from-dew-point、 from-wet-bulb、 または from-hum-ratio) → API が戻ります vapor_pressure_deficit (エア VPD) および vap_pres (実際の p_w) → 葉/表面温度が入力された場合、p_ws(T_leaf) をローカルで計算し、VPD_leaf = p_ws(T_leaf) − p_w を導出します。
仮定と限界
収録エフェクト
- 空気側状態の理想的なガス湿潤空気の挙動 (PsychroLib による ASHRAE/Hyland-Wexler 定式化)。
- Buck (1981) の任意の葉/表面温度に対する飽和曲線 — 典型的な 0 ～ 50 °C の範囲で ~0.1% 以内の精度があり、同じ範囲で 1% 未満まで ASHRAE 曲線と一致しています。
- 気圧が標高から導出される場合の高度ベースの標準大気 (ISA)。
除外される影響
- 葉の境界層抵抗、気孔コンダクタンス、気流速度 - これらは、駆動 VPD だけでなく、実際の蒸散速度を支配します。
- 入力した表面温度を超える葉または製品表面の放射加熱/冷却。
- 不均一な天蓋または乾燥床の微気候 (これはポイント計算です)。
有効な入力範囲: バック近似の場合、空気/葉の温度は約 0 ～ 50 °C。相対湿度 0 ～ 100%。結果は、0 °C 付近またはそれ未満 (霜/氷領域)、および ~60 °C を超えると信頼性が低くなります。
エンジニアリングノート
- 冷暖房空調設備: 空気の VPD (0 kPa 付近) が低い場合は、空気が飽和に近いことを示します。冷たい表面では結露やカビの危険があります。露点と併用して、建物のコンポーネントに対する表面温度をチェックします。
- 温室繁殖 (根のない挿し木/クローン): target air VPD roughly 0.4–0.8 kPa to limit transpiration stress while cuttings lack roots.
- Greenhouse vegetative growth: target air VPD roughly 0.8–1.2 kPa to balance stomatal opening and nutrient uptake.
- Greenhouse flowering/fruiting: target air VPD roughly 1.0–1.5 kPa; sustained VPD above ~1.6 kPa risks stomatal closure and reduced transpiration/yield.
- Grain/food drying: higher VPD (commonly 1.5–3+ kPa) is desirable to drive moisture removal quickly, but must be balanced against case-hardening or quality loss for heat-sensitive products.
- Leaf-to-air VPD is the more physiologically relevant metric for crop stress than air VPD alone, since leaf temperature commonly differs from air temperature by several degrees.
- Method reference: PsychroLib (ASHRAE Fundamentals 2017, Ch.1) for the air state; Buck, A.L. (1981), "New equations for computing vapor pressure and enhancement factor," J. Applied Meteorology, for the leaf-temperature saturation curve.
- API reference: ProExergy.com.
Revision: v1.0 — initial release, adds application-specific VPD target zones and optional leaf-to-air VPD on top of the PsychroLib v3 air-state calculation.
