ヘクトパスカルからテラパスカルへの換算

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。

テラパスカル（TPa）について

テラパスカル は、1000 ギガパスカル にあたる圧力の単位で、TPa と書きます。1000 万 バール です。技術者が造るもので、この圧力のもとで働くものはありません。この単位はむしろ、科学のまるで違う二つの片隅に属しています。知られているかぎりもっとも硬い材料の剛性と、大きな惑星の内部です。

この単位を地図のうえに載せたのは 炭素 の ナノ 構造です。単層の 炭素 ナノチューブ の ヤング 率は 1 テラパスカル に近く、グラフェン の 1 枚も同じで、重さに対しては、これまでに測られたなかでもっとも硬い材料になります。長らく基準だった ダイヤモンド は 1.2 テラパスカル です。この三つの数値こそ、材料科学にこの単位が姿を見せる理由のすべてです。

この水準の剛性は、強さと同じものではありません。ナノチューブ は引き伸ばされることに ものすごく 抗いますが、それを大量に束ねた実際の 繊維 は、はるかに低い応力で壊れます。管どうしが たがいに 滑ってしまうからです。1 テラパスカル の弾性率を 1 テラパスカル の破断強度と取り違えることは、これらの材料をめぐる一般向けの説明でもっともよくある誤りのひとつです。

惑星の内部は、本物の テラパスカル の圧力に達します。木星の中心は 3 から 4 テラパスカル と見積もられ、より大きな ガス 惑星の 核 はそれを超えます。そうした条件のもとで水素は金属のようにふるまい、それこそが惑星の磁場を生みます。つまりこの単位は、構造物にかかる荷重ではなく、物質の状態を言い表しているのです。

実験室も、いまでは短いあいだならここに届きます。レーザー による衝撃圧縮と パルス 磁場の手法は、試料を数 ナノ秒 のあいだ テラパスカル の帯へ押し上げます。その材料の密度と構造がどう応じるかを記録するには、それで十分な長さです。巨大惑星の内部条件のもとの物質について直に得られる証拠は、これらの実験だけです。

尺度を言えば、1 テラパスカル は大気圧の 1000 万倍であり、地球の中心の圧力のおよそ 3 倍です。この数はもはや人が感じ取れるものではなくなり、化学のありようが変わるほど近くまで押し合わされたとき原子が何をするかの記述になります。

1 テラパスカル は、1 兆 パスカル、1000 ギガパスカル、1000 万 バール、あるいは およそ 1 億 4500 万 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。