気圧

I

プロローグ

大気の圧力またはおもに気体にもちいられる圧力の単位のこと。大気圧のことを、たんに気圧とよぶこともある。また、2種類以上の気体がまじりあった混合気体の圧力は、それぞれの気体の圧力(分圧)を合計した値になる。

II

気圧の単位

気圧は各種の気圧計で測定され、その単位は、国際単位系(SI)ではパスカル(Pa)をつかうことになっている。そのほか国際単位系と併用されることがある非国際単位系単位には、血圧の測定にもちいる水銀柱ミリメートル(mmHg：→ 水銀柱メートル)や、気象関係でヘクトパスカル(hPa)以前に使用されていたバール(bar)、生体内の圧力をあらわすトル(Torr)などがある。また、海面での大気圧を1気圧とする気圧(atm)という非国際単位系単位もある。

1atm = 1013.25hPa = 1.03322kgf/cm² = 760mmHg = 1.01325bar = 760Torrという関係になり、0°Cの水銀柱では760mmの高さであり、これが標準気圧とされる。

III

高度と大気圧

大気圧(気圧)は上空の大気の重さなので、高度が高くなると比例して低くなる。このことから測量ではなく測定を気圧でおこなうこともあり、1000hPaはほぼ海面の高さで、700hPaは約3000m、500hPaは5500m、250hPaは1万m、100hPaは1万6500mの高度に相当し、5万m以上の上空では1hPa以下になる。登山や飛行機で利用される気圧高度計は気圧を高度に換算して表示する測定器である。

IV

気圧の測定

気圧を測定するには気圧計をもちいるが、これには気象学の分野でもちいられる大気の圧力を計測するものと、気体の圧力を測定するものとに大別され、気体の圧力を計測するものは圧力計ということが多い。

気象では、高精度で気圧を測定する必要があるので、液柱型の水銀気圧計をつかうことが多い。これは、トリチェリが発明しフォルタンが改良したもので、フォルタン気圧計とよばれている。そのほかにも真空にした容器中の金属板の動きで測定するアネロイド気圧計や電気式気圧計が使用されている。気象観測では、温度変化の少ない気圧計室という部屋をもうけて、そこに気圧計を設置する。

気体の圧力を測定するものにはブルドン管圧力計が一般的で、これは両端を閉じた中空のうすい金属管がらせん状にまかれており、管中の気体が気圧によって変化するとこの管が収縮し、その値で測定するものである。圧力センサーとデジタルの表示素子で数値を表示するものもある。圧力センサーのセンサーエレメントには、圧電素子や歪(ひず)みゲージなどが利用される。