気圧測定法 と 高度測量
 ケストラル4000ポケット気象トラッカーは気圧計としても、高度計としても使えます。
 画面上に現れる“BARO”と“ALTITUDE”はちょっと混同する恐れがあるので、ここではっきりさせておこうと思います。

 最初は定義です。

気圧計
 大気圧を測定する計器で、特に天気予報に使われます。

高度計
 高さを決定する計器で、特に飛行機ではアネロイド気圧計を使っています。と言うことは海抜が変るに伴って圧力も変るということを意味しています。

測点圧力
 ある地点で測った圧力です。“ある地点”とは何処でも良いのです。それはあなたの家であったり、山の頂上であったり、海の上であったりします。

気圧
 海抜に比例して補正された“ある地点”での圧力のことです。特別な例として、“ある地点”が海面上の場合には、測点圧力と気圧が一致します。

お天気情報
 天気予報者や気象観測者が圧力を報告する場合は、それは常に気圧のことです。もしあなたがたまたま例えばデンバーとかソルトレークシティのような高い海抜のところに住んでいるとしたら、報告された圧力(気圧)はそこの測点圧力より高いはずです。飛行場も測点圧力ではなく、気圧を使用します。航空管制官が何千フィート上空を飛行中のパイロットに“高度計設定”の情報を与える場合も気圧が使われます。

 それはすべての場所での大気圧を測点圧力ではなく気圧で報告せねばならないという理由からです。天気図上の等圧線は、海面上又は陸地でもたまたま海面と同レベルの場所以外の地点では意味がありません。岡や山は地方のより低い圧力(測点圧)をつくり、等圧線は陸地にシフトされます。ほんの数百フィート(60m〜90mぐらい)高度が変っても、測点圧力は大きく変るので、気象分析家をたいへん悩ますことになります。


ケストラル4000の“BARO”画面の適用
 もしも気圧計の設置場所の高度を変えたとすると、水銀柱気圧計の読みは変ります。K4000の“BARO”画面もそれと同じように変ります。水銀柱気圧計が指す圧力(水銀柱の高さ)は、如何なる高度にその気圧計があろうとも、それは測点圧力?即ち実際の圧力でなくてはなりません。測点圧力から気圧を出すには、海面からその測点位置までの高さの影響を差し引く計算が必要です。もしも測定点が海面より高い位置にある場合には、その点の気圧は測点圧力(実際の圧力)より高くなります。一方、測定点が海面より低い所にある場合には、その点の気圧は測点圧力より低くなります。

 また水銀柱気圧計は直接その点の気圧を示してはいません(測定点が海面上にある場合以外)が、K4000(又はどんな電気式圧力計でも)は、測点圧力からその点の気圧への変換が電気的になされるので、直接の読みがそのままその点の気圧とすることが出来ます。BARO画面上にその点の気圧を表示させ計測するためには、あなたのK4000にその点の高度情報を知らしめる必要があります。この情報により、測点圧力から気圧への変換計算が自動的になされます。

 その点の気圧を画面上に表示させるには、単にBARO画面上の参考高度に、その点の高度(海抜)をセットするだけで良いのです。

 もしBARO画面上にその点の測点圧力を表示させて計測したい場合には、この参考高度に0をセットすれば良いのです。

“ALTITUDE”画面の適用
 地球の大氣は規則性を持って変化し、高度に良く比例しているので気圧計で高度を計ることが出来ます。

 K4000(他の電気式計測器もそうだが)は、いわゆる“ICAO標準大気圧”(ICAO=国際民間航空機構)の詳細をストアしています。
標準大気圧はある仮定に基づいた、一つのモデルで、それぞれの圧力に応じてある高度を限定しています。一瞬一瞬の考えで行けば、実際の大氣は殆ど標準状態にはありませんので、圧力ベースで測定した高度測量には誤差が生じます。(注1)

 K4000による高度表示及び計測には、その場所での気圧を知る必要があります、そして参考画面にそれを入れます。
しばしばこの値がわからないことがあります、そのため圧力による高度測量の2つの基本的問題のうちの1つを引き起すことになります。
もう1つは、時々ありますが、仮定した標準大気圧から大きく逸脱 した場合です。(注2)

“BARO.Cal”画面の適用(注3)
 この画面は“BARO”や“ALTITUDE”画面と基本的に違います。これは圧力センサーの感度をフィールドで調整するものです。これは高度画面上で参考圧力を調整するのとは違います。これは長時間使用後に初期工場出荷セット時の感圧の反応ズレを補正する時に使います。例えば、1年後に、あるK4000器が報道されている気圧より常に低め(又は高め)の値を示すような時です(もちろん正しい参考高度がセットされているとした場合です)。もしこのズレが2hPa(〜0.06”水銀柱)以上あるような時は圧力センサーの検定を検討すべきです。そのためだけに本体をNKに返送するのは良い方法ではありません、もちろん我々は精度の高いNISTのトレース可能な圧力変換機を持っていますが。その代わりとして、ある条件下ですると事態は改善でなくむしろ悪化させてしまうので注意が必要ですが(注2)、まず初めにBARO画面上の参考高度が、その場所での実際の海抜になっているかをチェックします。そしてこれが正しければ、次にBalo.Cal画面上で、その報道されている気圧値をセットします。

2002年1月3日(水) リチャード・ケラーマン

(注1)  これらの間違いは時としてはあまり重要でないが、時としては重大な結果となり得ます。飛行関係でこの両方の例が発生します。同じ高度セットした2人のパイロット(即ち、ATCによって同じ気圧値が与えられた場合)はそれぞれの高度計の読みが同じなら同じ高さにあります。このような時、他の飛行機との衝突を避ける目的の場合には、高度計の読みはただ必要なだけです。一方、もし目的が山との衝突を避けることであったら、実際の気圧と標準気圧との相違によって生じた高度計の読みの誤差は、そのまま危険に関係することになります。
(注2)  とても暑い日かとても寒い日には、おそらく高度の誤差は何百フィート(100フィート=30m)にもなると思います。
大気がとても冷たい場合、又は気圧がとても高い場合には、高度計の誤差は低め方向の誤差になるでしょう。
そして冷たくて、高い気圧の条件下での誤差は、より大きいな誤差となるでしょう。逆もまた真なりで、大気がとても暑くて、そして、又は、気圧が低い時は、高度計の誤差は高め方向の誤差になります。
(注3)  提供されたソフトは2.08まで有効です。

ニールセンケラーマン社HP