ギガパスカルからヘクトパスカルへの換算

ギガパスカル（GPa）について

ギガパスカル は、10 億 パスカル にあたる圧力の単位で、GPa と書きます。1000 メガパスカル、1 万 バール です。材料科学が強さではなく剛性を示す単位であり、惑星の内部と高圧の実験室の圧力を言い表す単位でもあります。

おもな使い道は弾性率です。鋼の ヤング 率は およそ 200 ギガパスカル、銅は 117、アルミニウム は 70、ふつうの ガラス は 70、コンクリート は 30 前後、木材は 繊維 方向で 10 から 15、ゴム は 1 の 10 分の 1 にも達しません。これらの数は、材料がいつ壊れるかではなく、荷重のもとでどれだけ伸びるかを表します。同じ強さの鋼の 梁 が アルミニウム の 梁 より たわみ が小さい理由も、ここにあります。

ふつうの尺度の頂点を占めるのは ダイヤモンド です。その弾性率 およそ 1200 ギガパスカル は天然の材料として最高であり、だからこそ高圧の実験の 金床 に用いられます。ほかのどんな材料も、それだけ強く押す前に自分が変形してしまうのです。人造 ダイヤモンド は およそ 5 ギガパスカル と高温のもとで工業的につくられます。その圧力を保つためだけに建てられた 圧搾機 のなかでの仕事です。

地球の内部も同じ単位で語られます。地殻の底での圧力は およそ 1 ギガパスカル、マントル と 核 の境ではおよそ 136、惑星の中心ではおよそ 360 ギガパスカル です。実験室の ダイヤモンド アンビル セル は、いまや中心の値に達し、これを超えます。おかげで、惑星の内部条件のもとでの鉄と ケイ酸塩 のふるまいを、推し量るのではなく直に調べられるようになりました。

対比のために言えば、海の最深部が及ぼす圧力はわずか およそ 0.11 ギガパスカル です。この比べ方は覚えておく値打ちがあります。地質の圧力が、水にまつわるどんなものよりどれほど大きいかを示すからです。マリアナ 海溝の底は、地球の中心の圧力の 1000 分の 1 にすぎません。

ギガパスカル の下では メガパスカル が強さを言い表し、上には恒星の物理と理論のほかにはほとんど何もありません。テラパスカル が現れるのは、おもに 炭素 ナノチューブ の弾性率と、巨大惑星の内部です。ですから ギガパスカル は、実験室と技術者が働く範囲の、事実上の 天井 なのです。

1 ギガパスカル は、10 億 パスカル、1000 メガパスカル、1 万 バール、あるいは およそ 14 万 5000 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。

ヘクトパスカル（hPa）について

ヘクトパスカル は、100 パスカル にあたる圧力の単位です。記号は hPa です。ちょうど 1 ミリバール であり、その同一性こそが存在の理由のすべてです。1980 年代に気象が国際単位系へ移ったとき、ヘクトパスカル は、あらゆる 気圧計 も天気図も予報も、数値をそのままにして、そのうえに書かれた名前だけを替えることを可能にしました。

天気がその住みかであり、ほぼ唯一の使い道でもあります。海面での標準的な大気圧は 1013.25 ヘクトパスカル、居座った高気圧は 1020 から 1035 を示し、深い 大西洋 の低気圧は 950 を下回ることがあります。天気図の等圧線は 4 ヘクトパスカル ごとに引かれるので、線の間隔はそのまま、風がどれだけ強く吹くかの絵になります。

嵐の強さも同じやり方で伝えられます。熱帯低気圧の中心気圧は、その強さを表すもっともよく引かれる値であり、海面気圧として観測された史上最低の値は、1979 年の 台風 タイプ の 870 ヘクトパスカル です。1 日で数十 ヘクトパスカル 下がれば、ふつうの天気を激しい災害に変えるには十分です。

高度は、この読みを着実に変えていきます。海面の近くでは、8 メートル 高くなるごとに およそ 1 ヘクトパスカル ずつ気圧が下がります。だからこそ 気圧 高度計が成り立ちますし、家の 気圧計 が階段を上がって運ばれたことに反応するのです。この勾配は高くなるほど弱まるので、この関係が成り立つのは いちばん 下の数 キロメートル にかぎられます。

航空はこの単位に安全を託しています。操縦者は、地上の気圧の値を ヘクトパスカル で受け取って高度計を合わせます。同じ空域にいる者どうしが同じ基準面から高さを測るためです。定められた 遷移 高度より上では、すべての航空機が標準の 1013 ヘクトパスカル へ切り替えます。天気によらず垂直の間隔を保つためです。北 アメリカ の慣行は同じ目的に 水銀柱 インチ を使いますから、二つを取り違えてはなりません。

換算では、1 ヘクトパスカル はちょうど 1 ミリバール、0.1 キロパスカル、そして およそ 0.0295 水銀柱 インチ です。注意すべきは最後の値です。水銀柱 30 インチ という読みと 1016 ヘクトパスカル という読みは、同じ午後を言い表しているからです。

1 ヘクトパスカル は、100 パスカル、1 ミリバール、0.1 キロパスカル、あるいは およそ 0.0295 水銀柱 インチ に等しくなります。