Rapport de mélange

vignette|Téphigramme avec l'échelle du rapport de mélange indiqué en bas à gauche et qui est reliée aux lignes en fin pointillé avec un angle aigu vers la droite Le rapport de mélange r d'un volume d'air désigne en météorologie le rapport de la masse de vapeur d'eau qu'il contient à la masse d'air sec. Ce nombre r est sans dimension et devrait donc être en kg/kg. Cependant, ses valeurs restant généralement très faibles, il est d'usage de les manipuler en les multipliant par , ce qui revient à l'exprimer en grammes de vapeur d'eau par kilogramme d'air sec (). Le rapport de mélange et la pression partielle de vapeur d'eau sont reliés par où p est la pression atmosphérique, la masse molaire moyenne de l'air () et celle de l'eau (). Le rapport vaut environ 0,622, soit . Hormis de possibles passages plutôt brefs et peu intenses par des états de sursaturation, la valeur du rapport de mélange ne peut excéder une valeur maximale à une température et une pression données. En effet, il y a généralement condensation du surplus lorsque la pression de vapeur d'eau atteint la pression de vapeur saturante, qui dépend de la température . Le rapport de mélange saturant vaut alors peut représenter la saturation par rapport à l'eau et donne . Il peut aussi être par rapport à la glace à une température inférieure au point de congélation et donne . Comme la valeur de la pression de vapeur au-dessus de la glace est plus petite qu'au-dessus de l'eau, à une pression et température données, la valeur du rapport de saturation pour l'eau est toujours supérieure à celui par rapport pour la glace. Ceci amène la vapeur d'eau contenue dans l'air à se déposer sur tout cristal de glace présent dans l'atmosphère avant de se condenser sur une gouttelette d'eau quand la température est inférieure au point de congélation (effet Bergeron). Le rapport de mélange est utilisé pour connaître l'humidité absolue qui n’est autre que . On trouve l’humidité relative par le rapport .