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2018年1月15日 (月)

気圧の話(気圧って何だ?)

ところで、気圧って何だろう?

気圧は大気の圧力である。

ん?そもそも圧力って何だ??

圧力とは、単位面積(1㎡)にかかる力のことだ。
じゃあ、大気の力って???

大気の力を感じることはあまりない。
あるとすれば風の力かな。

強い風が吹くと押される。圧力を感じる。
うんと強い風だと転びそうになったりもする。
でも、これは風圧であって気圧ではない
風圧は、空気が動くことによって、
その速度が生む力だ。
これは気圧とは別物だ。

気圧は空気が動いていなくても存在する力。
(力といっても単位面積当たりだけどね。)

動いていなくても存在する力って何だ????

手のひらに玉キャベツを載せてみよう。
キャベツは手の上で静止していても重く感じる。
これがキャベツの力だ。
正確に言うと、キャベツに働く重力だ。
地球のもつ下向きの重力加速度
キャベツの質量に比例する力を生む
これを通常キャベツの重さと呼んでいる。
(キャベツを人間に置き換えたら体重だ。)

大気にも質量があるから、
キャベツ同様地上で静止していても、
その質量に比例する重さがある。
この重さを、大気全体で測っても仕方ないので、
1平方メートルの底面積の
大気の柱(以下気柱と呼ぶ)を考え、
この気柱に働く重力(気柱の重さ)を気圧と呼んでいる

何のことはない、
面積が1㎡である蕎麦出前用のお盆を用意して、
これを片手で持って(両手でもいいが)
その上に載っている気柱全体の重さが、
お盆の高さでの気圧である。

何を隠そう、この気柱の重さは、
地表面ではおよそ10トンである。
しかし、お盆を持っている人は、
大気の重さを感じることはなく
お盆の重さしか感じない。
何故か。

圧力には面白い性質があって、
全ての方向に同じ大きさで伝わる
下向きだけでなく、
前後左右、上にも同じ大きさで伝わる。
これをパスカルの原理という。

お盆には、お盆の上の大気の重さが
圧力として上から働いている
けれど、
同じ圧力で下からも押されていて、
これらが打ち消しあうため重さを感じないのだ。
(厳密には、お盆の厚さの分の空気の重さ分の
浮力(上向きの力)が働いているけれど、
小さすぎてわからない。)

ということで、
気圧とは、その高さで、
1平方メートルの面積の上にある大気の重さ

ということで、
当然上に行くほど小さくなる

気象予報士試験でも
気圧をこのように考えることによって
簡単に解ける問題が何度も出題されている。

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