ヘクトパスカルからニュートン毎平方メートルへの換算

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。

ニュートン毎平方メートル（N/m²）について

1 平方 メートル あたりの ニュートン は、1 パスカル にあたる圧力の単位です。記号は N/m² です。二つはただ同等なのではなく同一です。パスカル とは、この組み合わせに与えられた名にほかならず、国際度量衡総会が 1971 年にその名を採るまで、国際単位系の圧力の単位には名前がなく、そのまま書き下されていました。

二つの形が生き残っているのは、紙のうえで違う仕事をするからです。パスカル は短く、それ自体ひとつの単位として読めます。測定の結果にはこちらが向いています。1 平方 メートル あたりの ニュートン は次元を見せます。計算にはこちらが向いています。平方 メートル の面積を掛ければ ニュートン の力になる、ということが目に見えるからです。

構造設計は、この第二の性質に絶えず頼っています。積載荷重は 1 平方 メートル あたりの キロニュートン で定められ、住宅ならおよそ 1.5、事務所なら 3、人の集まる場所なら 5 です。その数値に床面積を掛ければ、梁 が受け持つべき荷重が キロニュートン でそのまま出てきます。キロパスカル と書いても同じ数値で正しいのですが、この一手が見えなくなってしまいます。

雪と風も同じ約束に従います。積雪の荷重は 1 平方 メートル あたりの キロニュートン で示され、穏やかな気候の 0.1 台から、山地の数 キロニュートン まで幅があります。外壁にかかる風圧も同じです。これらの荷重は、もともと力である自重と足し合わされますから、すべてを ニュートン のまま保っておけば、何ひとつ換算せずに済みます。

同じ組み立ては、接頭語 ひとつ下でも繰り返されます。1 平方 ミリメートル あたりの ニュートン はちょうど 1 メガパスカル であり、だからこそ材料の強度は、図面のうえで MPa と同じくらいよく N/mm² と書かれます。この型は見分けておく値打ちがあります。文書が圧力の単位を名指すかわりに力を面積で割った形を書くとき、それは書き手が読み手に掛け算を期待しているしるしなのです。

それ以外に二つの形を分けるものはありません。1 平方 メートル あたりの ニュートン で表したどんな値も、そのまま パスカル として書けますし、どの換算表もこの二つを ひとつ の項目として扱います。どちらを選ぶかは、その数がこれから何に使われるかの問題です。

1 平方 メートル あたり 1 ニュートン は、1 パスカル、0.01 ミリバール、0.00001 バール、あるいは およそ 0.000145 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。