天気予報で毎日のように登場する「気圧〇〇ヘクトパスカル」という表現。
この気圧という概念とヘクトパスカルという単位の意味を正しく理解できている方は意外と少ないものです。
本記事では、ヘクトパスカルで表す気圧の意味・標準気圧・測定方法をわかりやすく解説します。
ヘクトパスカルで表す気圧とは(結論)
それではまず、ヘクトパスカルで表す気圧の基本的な意味について解説していきます。
気圧とは大気の重さによって生じる圧力のことであり、私たちが生活している地表面では常に上空の大気の重さが全方向からかかっています。
この気圧を表す単位として、現在の気象分野ではヘクトパスカル(hPa)が標準的に使われています。
標準大気圧は 1013.25 hPa と定義されています。これは海面における平均的な気圧の値であり、1気圧(1 atm)とも呼ばれる基準値です。
気圧の物理的な意味
地表面の1平方メートルの上には約10トン(10000 kg)の空気の重さがかかっています。
これを力に換算すると約100000 N であり、面積1 m² で割ると約100000 Pa = 1000 hPa という計算になります。
標準大気圧が約1013 hPa となる理由はこの空気の重さから来ています。
気圧が変化する要因
気圧は場所・高度・天候によって変化します。
高度が高くなるほど上空の空気量が少なくなるため気圧は低下します。
また低気圧では周囲より気圧が低く、高気圧では周囲より気圧が高い状態になっています。
標準気圧とその基準値
続いては、標準気圧の基準値と関連する数値を確認していきます。
各種の気圧基準値
| 基準 | 気圧値(hPa) |
|---|---|
| 標準大気圧(1 atm) | 1013.25 hPa |
| 高気圧の目安 | 1013 hPa 以上 |
| 低気圧の目安 | 1013 hPa 未満 |
| 強い台風の中心気圧目安 | 960 hPa 以下 |
| 猛烈な台風の中心気圧目安 | 910 hPa 以下 |
季節による気圧変化
気圧は季節によっても変化する傾向があります。
冬は大陸からの高気圧(シベリア高気圧)が発達し、日本付近は比較的高気圧になりやすい傾向があります。
夏は太平洋高気圧が発達し、梅雨・台風シーズンには低気圧や前線が接近することで気圧が大きく変動します。
気圧の測定方法
続いては、ヘクトパスカル単位での気圧の具体的な測定方法を確認していきます。
水銀気圧計による測定
水銀気圧計はトリチェリーの実験原理を応用したもので、ガラス管内の水銀柱の高さで気圧を測定します。
760 mmHg ≒ 1013.25 hPa という換算関係があります。
精度が非常に高い反面、水銀の毒性・取り扱いの難しさから現代では使用が減少しています。
アネロイド気圧計による測定
アネロイド気圧計は真空に近い金属カプセルが気圧変化によって変形することを利用した機械式気圧計です。
携帯が容易で水銀を使わないため安全に使えますが、温度変化による誤差の補正が必要です。
デジタル気圧計・気圧センサ
現代の気象観測では半導体技術を使ったデジタル気圧センサが主流です。
スマートフォン・スマートウォッチにも気圧センサが内蔵されており、リアルタイムで hPa 単位の気圧が確認できます。
気圧センサの精度は一般民生品で ±1〜2 hPa、気象観測専用機器では ±0.3 hPa 以内が目安です。
まとめ
本記事では、ヘクトパスカルで表す気圧の意味・標準気圧の基準値・測定方法について解説しました。
標準大気圧 1013.25 hPa は大気の重さから来る物理的な数値であり、高気圧・低気圧の基準としても使われます。
水銀気圧計・アネロイド気圧計・デジタルセンサなど様々な測定方法の原理を理解することで、気圧という概念への理解がより深まるでしょう。