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お天気豆知識
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高さと気圧
 
  ニュートンが木から落ちるリンゴを見て、重力の存在に気が付いたという話は有名です。地球上では、重力によってあらゆる物が、地面の方向に引きつけられています。空気も例外ではなく重力により地上に引きつけられています。このため、ある高さの大気の層は上にある空気の重さで押しつけられているため、下層ほど密になっており気圧も高くなります。

気圧は一定面におよぼす力で表し、平均的に見ると高さ0mの地表での気圧は約1013hPaです。地上の気圧が1013hPaということは、深さ10mの水中で受ける圧力と同じです。気圧とは、地表のある一定の断面積を考えると、その上にある地表から大気の上限まで連なる大気の柱(気柱)の重さということになります。ところが、気圧すなわち大気の圧力は、我々の身体はもちろん、全ての面に垂直に、その面が上向きでも下向きでも横向きでも、面の向きに関係なく等しい力で働いているため、空気の重さは感じません。

高い所に行くと、その上にある空気の量が少なくなるわけですから、高さが増すに連れて気圧は低くなります。高さが増すことによる気圧の下がり方は、大気の比較的低い層では1kmについて100hPa、つまり10mについて約1hPaの割合で低くなります。また、ある高さ以上になると気圧は高さとともに急激に低くなっています。

高い所や、山に登ると以下のようなことが起こります。

ほかほかご飯

お湯は100℃で沸騰しますが、これは1気圧(1013hPa)でのこと。高度が高くなれば気圧が低くなるため、沸騰する温度も下がります。このため、高い山の上でご飯を炊くと芯ができてしまいます。

瓶ビール

高い山の上は気圧が低いため、ビールの蓋を開けるときは、地上よりも中身が勢いよく吹き出るため注意が必要です。また、高い山の上で、ビールなどのアルコール類を飲むと、地上で飲むよりも早く酔います。

万年筆

山に登る際、カートリッジの万年筆を持っていったところ、山の上で万年筆からインクが出てしまっていることに気が付きました。これは、カートリッジの中に残っていた空気は地上と同じ圧力を持っているため、外との気圧差によりカートリッジの中に入っている空気がインクを押し出したからです。

キャンディーなどには一個づつ個別包装された物があります。この袋は地上ではペチャンコですが、山の上に行くとパンパンになるくらいに膨らみます。袋の中に入っている気体の圧力は地上と同じなため、山の上に持ってきたことにより、周囲との気圧差で膨らんでしまったからです。キャンディーに限らず、しっかりと閉じた袋に入った物には同じようなことが起こります。

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