南鳥島高層データによる09時と21時の気圧差

資料は南鳥島で09と21時に観測された高層データ

期間は1988～2011年で3月は1カ月欠則（データ無し）がありました。

気象庁のホームページからダウンロードしました。

ここでは1988～2011年を通して平均した値を平年値と呼びます。

データの取り扱い上、高さは50mごとに丸めました。

ここでは、観測されたデータによる乾燥空気の質量密度を使い乾燥空気圧を求め実際の気圧の平年値と比較します。

１乾燥空気圧の求め方

理想気体の状態方程式から

ＰＶ＝ｎＲＴ

Ｖ＝ｎＲＴ／Ｐ

でｎモルの空気の体積が求められます。

質量Mは平均分子量をｍとするとｎモル個あるわけですから

Ｍ＝ｎｍ

１㎥当りの質量、質量密度ρは

ρ＝Ｍ／Ｖ＝ｎｍＰ／ｎＲＴ＝（ｍ／Ｒ）（Ｐ／Ｔ）

で高さZのρ（Z）は

ρ（Z）＝（ｍ／Ｒ）（Ｐ（Z）／Ｔ（Z））

となります。

ρ（Z）は実際の空気の質量密度ではなく、乾燥空気分の質量密度であることに注意してください。

このρ（Z）の平均を使うと乾燥空気分の気圧を次のように求めることができます。

例えば高さ30000ｍの気圧をP0　hPaとすると

29950ｍの気圧P（29950）は

P(29950)＝P0＋ρ（30000）ｇ(30000）×50／100

となります。

P0は数が少なく風船を飛ばして観測したデータで誤差があると考えられますが、後で見るように誤差はある程度補正できます。

50は50ｍの意味です。また、PaからhPaへ換算し100で割っています。

　　　　　　　　　　　　　

同様に高さ29900の気圧は

P（29900）＝P（29950）＋ρ（299500）ｇ（299500）×50／100　

後はこの繰り返しで乾燥空気の気圧を求めます。

このように求めた気圧を乾燥圧と呼び09、21観測の乾燥圧をPd09（Z）、Pd21（Z）とします。

また、実際の09時と21時に観測された気圧をP09（Z）、P21（Z）とします。

２気圧と乾燥圧

2‐１気圧と乾燥圧の差

平年値のP09（Z）とPd09(Z)及びP21(Z)とPd21(Z)の其々の差は

実際の気圧P09（Z）、P21(Z)と乾燥圧Pd09（Z）、Pd21(Z)は異なっていることがわかります。

本来、一旦開いた気圧差は小さくなることないはずですが、地表付近で急に小さくなっています。不思議ですが現実です。

南極でも10000mの下で一旦気圧差がなくなる月がありますが、これは周辺の空気と気圧が逆転する高さにからんでいる気がします。（もっと調べなければいけませんが・・）

南鳥島の場合、安直な考えは大気成分がかわるとするものです。

確かに、地表付近には数％のH2Oがあり上空に向かって少なくなります。

しかし、こんなに影響がでるとは思えないのですが？・・・とりあえず、南極同様棚上げしておきます。

２－２09時と21時の差

次は実際の気圧、P09(Z)とP21(Z)の差です。

気圧差

　

P09（Z）を乾燥圧Pd09（Z）＋δ09（Z）、P21（Z）をPd21(Z)+δ21（Z）とすると

気圧差の無い領域Aでは

Pd09（Z）＋δ09（Z）＝Pd21(Z)+δ21（Z）

となり

Pd09（Z）－Pd21（Z）＝－δ09（Z）＋δ21（Z）

となります。

Pd09（Z）、Pd21（Z）には誤差がはいっていますがAの領域ではPd09（Z）－Pd21（Z）の値が一定になっていました。

詳細は省略しますが、Pd09（Z）－Pd21（Z）が0以外の一定の値をもつと実際の気圧差P09(Z)－P21（Z）の絶対値は大きくなってしまいますので、

Pd09（Z）－Pd21（Z）＝0

δ09（Z）―δ21（Z）＝0

である必要があります。

Aでδ09（Z）―δ21（Z）＝0となる補正を行った乾燥圧差は下のグラフとなりました。

乾燥圧差

こうした分布は21時観測の空気の方が暖かいと判断してよいと思われます。

「原発で温暖化させてみる」の４．原発で空気を暖める　参照

  

気圧差と乾燥圧差からδ09（Z）―δ21（Z）が求められます。

δ09（Z）―δ21（Z）

乾燥圧差と気圧差を重ねますと

Aの黄色領域は乾燥圧差に従っています、また、気圧から乾燥圧を引いた値は0ではありませんでしたのでδ09（Z）＝δ21（Z）は同じだと分かります。

たぶん、この考えでよいと思いますが・・

Ｂは南鳥島の周辺で温度が違う大気（地上等圧線が引ければ）があれば、等圧力になる高さかもしれませんが確かなことはわかりません。

他の地点と比較する必要がありそうです。

不思議なのはC領域です。

δ09（Z）とδ21（Z）は実際の気圧差を補い合うかのように補正しているかのようです。

頭の中が混乱してきましたが、

南鳥島と隣接（？）する観測点で同じ時刻で比べれば何か分かるかもしれません。

つまり、

 

気圧と乾燥圧の差が小さくなる不思議の手掛かりがあるかもしれません。

どうでしょうか？

こうした考え方は私も初めてです。間違えている可能性大で心配でが、多分、準備はこれでよいと思います。

次回は、空気のエネルギー密度を相手にしたいと思います。

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原発（原爆？）の話です。

再処理で放射能を減免するとウソを言う野党総裁

再処理で原爆を作りたいのだと思います。

再処理で原発の燃料なんか作るのは桁違いに非経済です。

そんなバカなこと考える奴はいません。

イビツな核開発が原発事故を起こしたと思います。