home  back next

1ヘクトパスカル(1hpa)は気象庁が使用する気圧の単位
 
 気象庁の低気圧と高気圧の気圧の概念がSI単位(hpa)に移行され高齢者には理解しにくい。

 大気圧をゼロとして圧力計で計測した圧力をゲージ圧,絶対圧は大気圧とゲージ圧との和で,絶対真空をゼロとする圧力である。

 hpaを分解すればh(ヘクト)+pa(パスカル)である。

 h(ヘクト)は,接頭語で10の2乗=100で,pa(パスカル)は,10のマイナス6乗Mpa(メガパスカル)である。
 
 kgf/㎠=98066.5pa 

関連リンク(圧力換算テーブル)
 
 気圧の定義は明確にせず,概要を辞書から抽出。

 海面高度の気圧は水銀柱760mmに近いことから,760mmHgを1気圧(atm)と定義する。

 SIでは,パスカル(pa)単位を用い,1㎡あたり1ニュートン(N)の圧力がかかる圧力を1paとする。

気象学では従来100paを1ミリバール(mb)とする単位を用いてきた。

 101325pa=1気圧=1013.25hpa

トリチェリの真空;
 真空技術で用いられる圧力単位。記号はTorr。
1㎡あたり1ニュートン(N)の力がかかる圧力を1paと定義し,1気圧は101352paとなる。

 トルは標準重力加速度9.80665m/sの2乗の場所で,密度13.59510g/㎤の水銀柱1mmが底面に及ぼす圧力とされていた。現在は,水銀柱ミリメートル(mmHg)と同じで1Torr=1mmHg=133.322pa(パスカル。圧力の SI 単位)と定義されている。


 hpa(ヘクトパスカル)は気圧の単位で,天気図などに用いられ,国際単位系(SI)【International system of units】のフランス名(system International )を使う原則が国際的に合意された。

 天気図などで用いられてきた単位ミリバール(㏔)【1㏔=100pa】の関係で,1hpa=100paで単位が変わっても㏔をhpaに置き換え数値は変化しない。

 ヘクトパスカルへの切り替えは,1987年に国際性の高い航空気象分野で行われ,日本では1992年12月1日から一般の天気予報にヘクトパスカルが使用されるようになった。
 
  
 予報士の台風10号の勢力から被害予測

 2020年9月2日に報道され台風10号の中心気圧は925hpaで秒速70m/sec.と報道された。

 1気圧が1013.25ミリバールで,中心気圧925ミリバール(hpa),秒速70m/秒は時速252kmの大型台風である。

 進行速度を加減,右側エリアは付加,左側は減速し時刻と勢力を鑑み右側の勢力範囲の家屋等は倒壊等の可能性を報道している。

 通過時刻と満潮時刻が重なると,負圧による海面上昇による水位は,潮位表のレベルを大きく超える推測ができる。

 Ⅰ.予報士の水位上昇の根拠;①~⑧

 ①1013.25-925=88.25hpaが負圧
 ②風速と高気圧エリアの正圧と風力による正圧
 ③潮位の干満は地域ごとで揚程差を加減する正負圧
 ④太陽・月・地球と惑星の引力による正負圧
 ⑤地軸と傾斜・自転・天球・偏西風の影響
 ⑥台風の進行速度と風速力の加減
 ⑦台風中心の気圧と勢力
 ⑧風の特性(密度・湿度・比重・加速度粘性係数)からニュートン力学を用いた補正

 Ⅱ.電柱・鉄塔・ゴルフ練習場等ボール回収用網による鉄塔倒壊の根拠;Ⅰ.の②⑤⑥⑦⑧から説明

 1.強風で生じるカルマン渦の剥離,負圧力が勢力圧以上に風圧力が発生する速度境界を超える時,投影面積以上の圧力で倒壊することはメディアクラシーが指摘し通常の2.9倍力(網付き構造物)は既知。

 2.基準の見直し(民間企業)を指摘されている。

 3.建築基準法施行令は,風洞試験等による補完を要求している。
 
 4.風圧力を求める係数を国が指示する地域がある。

 5.地域の環境によって倒壊する要素がある。

 6.1.~5を鑑み対策は,過去の災害による結果責任から倒壊させる既存設備があってはならない。

 7.国の指摘は2.9倍が最大で倒壊し,台風耐力の場合短期検証するので尤度はSS400の鉄塔の場合尤度は,最大4/2.4=1.6で破断し電線本数も影響がある。
 
 8.7.項から鋼材のラーメン構造(軸力),コンクリート柱の場合1.6以下で倒壊する机上の常識がある。

 9.許容応力度は建築基準法の89条から99条を用いて,検証することになる。

 Ⅲ.海岸の湾の形状と波の影響を津波の到来から以下に説明する。

 1.ベルヌーイの定理とパスカルの原理から水力発電の落差エネルギーの概念を適用。

 2.パスカルの原理とベルヌーイの定理を理解し,大気圧が一定であることを条件に口径を異にするパイプを大気圏側に向けたとき,口径面積が異なっても連続する容器のいずれの場所においても内圧は等しい。(パスカルの原理)

 3.ベルヌーイの定理は定常流の場合口径の異なる管(容器)を通過する場合口径の大きいエリアは圧力は大きく小口径部分を通過するエリアの内圧は小さく大口径エリアの流速より小口径エリアの流速が早いことをベルヌーイの定理として水平の定常流の流管で成立する。

 4.この定常流と密封された水平の流管である場合に成立するので,津波のように気圧一定, 地殻の不連続による減衰効果,地形の不連続面による粘性による減衰,密封されていない大気接触,圧力(1013hpa)変化の自由等の条件は定常流でない。

 5.地震等でエネルギーを内包した海流は,水面上を減衰させながら陸に遡上して高さと幅の自由変化でエネルギーが自由な変形を繰り返し盛り上がった体積が減衰バランスしない限り陸地を這い上ることと自由な形に変貌し加速度をもった水流圧が影響を及ぼす。

 6.自由な変化が高低差を意図も容易に遡上し,速度は港湾形状によって加減速する。

 7.沖から陸までの減衰は地殻表面の粘性係数によって減衰,内陸入り口部の開口エリアがエネルギーの根拠となり,入り江の変化(断面積の増減)によって流速が変化する。

 8.摩擦と粘性がゼロとすれば等速度運動は崩れず,津波初期エネルギーは減衰せず陸地近傍の入り江から上流に向かって遡上し,通過面積に準拠し流速は増減し津波高さも通過面積に準拠し高低を繰り返す場合ニュートン力学の考慮否定はできない。

 9.消波ブロック・家屋・ビル群・防潮堤を超えるごとに減衰するが,初期エネルギーが大きい場合遡上しエネルギーを自由に開放させる津波は厄介である。

 10.水の粘性(蒸留水)を考慮したとき,20℃~0℃では1.0~1.8,20℃を超えると0.5になる温度は60℃で密度変化は顕著にならない。(JIS Z 8809)

 11.参考比較で20℃でアセトン:0.32,トルエン;0.59,ベンゼン:0.65の粘土でそれ以外では蒸留水を超えない。

 12.身近な海水は,蒸留水に近似し20℃近辺ではエネルギー伝播速度と減衰効果は優位で衰えず,粘性が1.8以上である固相域において遅行効果がでる。

 13.海水温度・比重・海流ベクトル・地形(浸食・堆積・隆起)変化のリアルタイム把握から予報値精度が向上する。

 14.波源ベクトル,波長・周期・振動・ホイヘンスの原理・反射・屈折・回析・干渉・重ね合わせの原理・定常派等の複合的環境下では反射角の乱れで実験モデル値と予想以上の乖離がでる 懸念払拭は担当エリアの気象予報士と自治体の具現化以外にない。
 
 15.2020年9月に南海トラフ地震がチリ地震のマグ二チュード9.1でシュミレーションしたハザードマップの見直しと,新型コロナvirusの感染症対策を完備させた避難所の準備は必須条項である。

 Ⅳ.適用法令
228 建築基準法 昭和二十五年法律第二百一号
229 建築基準法施行規則 昭和二十五年建設省令第四十号
230 建築基準法施行令 昭和二十五年政令第三百三十八号
231 建築基準法第四条第一項の人口二十五万以上の市を指定する政令 昭和四十五年政令第二百七十一号
232 建築基準法に基づく指定建築基準適合判定資格者検定機関等に関する省令 平成十一年建設省令第十三号
 
 Ⅴ.風荷重算出の概念(自動計算結果のex.)
注)想定は46m/秒で超過の場合風洞実験等による。

2000年以降のWを求める
W=q×Cf
W:建築物濃縮面が受ける風圧力(N/?)
q:速度圧(N/?) q=0.6×E×Vo2
Cf:風力係数
速度圧q=0.6E×Vo2
E:建築物の屋根高さおよび周辺の地域の状況に応じて国土交通大臣が定める方法により算出した係数
Vo:各地域における風の性情に応じて30~46m/sの範囲で国土交通大臣が定める風速
E=Er2×Gf
Er:高さ方向の分布係数 (m) (m) Gf
H≦Zbの場合 Er=1.7(Zb/Zg)α 祖度区分 Zb Zg α 10以下 11~39 40以上
H>Zbの場合 Er=1.7(H/Zg)α  5 250 0.1 2 垂直補間 1.8
H:建物の平均高さ 5 350 0.15 2.2 垂直補間 2
Zg:地表面祖度区分に応じた値 5 450 0.2 2.5 垂直補間 2.1
Gf:ガスト係数 2.5とする
地域ごとで区分されるが沿岸部500m内と建築物が13m以下とすればⅢ(Ⅰ&Ⅱ)区分になる
Ⅰは200m以内でⅡは13m若しくは31mを超える高さでⅠは行政庁が決定する。
Vo CF=1 CF=0.8 CF=0.5 CF=0.4
基準風速 Cf Zb Er E Vo q q0.8 q0.5 q0.4
(m/s) 0.4 5 0.69 1.19 30 644.96 515.97 322.48 257.99
30 0.5 6 0.72 1.28 32 789.34 631.47 394.67 315.74
32 0.5 7 0.74 1.37 34 947.77 758.21 473.88 379.11
34 0.7 8 0.76 1.44 36 1120.84 896.68 560.42 448.34
36 0.8 9 0.78 1.51 38 1309.09 1047.27 654.54 523.63
38 1 10 0.79 1.58 40 1512.95 1210.36 756.47 605.18
40 11 0.81 1.64 42 1732.85 1386.28 866.42 693.14
42 12 0.82 1.70 44 1969.16 1575.33 984.58 787.67
44 13 0.84 1.75 46 2222.27 1777.82 1111.14 888.91
46 単位(N/m2)
西暦 平成 施行令 計算式
1950 制定 P=c×q q=60√h
1951 P=c×q q=60√h
1952 P=c×q q=60√h
1953 P=c×q q=60√h
1954 P=c×q q=60√h
1955 P=c×q q=60√h
1956 P=c×q q=60√h
1957 P=c×q q=60√h
1958 P=c×q q=60√h
1959 P=c×q q=60√h
1960 P=c×q q=60√h
1961 P=c×q q=60√h
1962 P=c×q q=60√h
1963 P=c×q q=60√h
1964 P=c×q q=60√h
1965 P=c×q q=60√h
1966 P=c×q q=60√h
1967 P=c×q q=60√h
1968 P=c×q q=60√h
1969 P=c×q q=60√h
1970 P=c×q q=60√h
1971 改定 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1972 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1973 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1974 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1975 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1976 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1977 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1978 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1979 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1980 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1981 改定 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1982 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1983 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1984 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1985 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1986 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1987 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1988 0 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1989 1 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1990 2 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1991 3 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1992 4 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1993 5 荷重指針改定 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1994 6 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1995 7 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1996 8 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1997 9 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1998 10 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
1999 11 P=c×q q=60√h (h<16M〉 q=1204√h (h≧16M〉
2000 12 改定 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2001 13 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2002 14 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2003 15 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2004 16 荷重指針改定 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2005 17 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2006 18 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2007 19 改定 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2008 20 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2009 21 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2010 22 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2011 23 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2012 24 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2013 25 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2014 26 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2015 27 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2016 28 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2017 29 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
2018 30 構造計算書の提出義務 基準風速(V0)を30~46m/秒 ガスト係数(Gf) 地表面祖度区分(Ⅰ~Ⅳ)
凡例 単位
風圧力 kgf/㎡
C 風力係数 係数は風洞試験によって定める
q 速度圧 kgf/㎡
h 地盤面からの距離 m
kgf/㎡ kgf/㎡ kgf/㎡ kgf/㎡
1999年までのqを求める 係数 係数 係数 係数 P P P P
係数(a) 係数? 係数(C) 係数(d) 係数(a) 係数? 係数(C) 係数(d)
h(m) √h q 1 0.8 0.6 0.5 Pa Pb Pc Pd
4 1.414213562 85 84.85281374 67.88225099 50.91168825 42.42640687 85 68 51 42
5 1.495348781 90 89.72092687 71.7767415 53.83255612 44.86046344 90 72 54 45
6 1.56508458 94 93.9050748 75.12405984 56.34304488 46.9525374 94 75 56 47
7 1.626576562 98 97.5945937 78.07567496 58.55675622 48.79729685 98 78 59 49
8 1.681792831 101 100.9075698 80.72605586 60.5445419 50.45378492 101 81 61 50
9 1.732050808 104 103.9230485 83.13843876 62.35382907 51.96152423 104 83 62 52
10 1.77827941 107 106.6967646 85.35741168 64.01805876 53.3483823 107 85 64 53
11 1.821160287 109 109.2696172 87.41569377 65.56177033 54.63480861 109 87 66 55
12 1.861209718 112 111.6725831 89.33806647 67.00354986 55.83629155 112 89 67 56
13 1.898828922 114 113.9297353 91.14378826 68.3578412 56.96486766 114 91 68 57
14 1.93433642 116 116.0601852 92.84814817 69.63611113 58.03009261 116 93 70 58
15 1.967989671 118 118.0793803 94.46350422 70.84762817 59.03969014 118 94 71 59
16 2 120 120 96 72 60 120 96 72 60
17 2.030543185 244 243.6651822 194.9321457 146.1991093 121.8325911 244 195 146 122
18 2.059767144 247 247.1720573 197.7376458 148.3032344 123.5860286 247 198 148 124
19 2.08779763 251 250.5357156 200.4285725 150.3214294 125.2678578 251 200 150 125
20 2.114742527 254 253.7691032 203.0152826 152.2614619 126.8845516 254 203 152 127
21 2.140695143 257 256.8834172 205.5067337 154.1300503 128.4417086 257 206 154 128
22 2.165736771 260 259.8884125 207.91073 155.9330475 129.9442062 260 208 156 130
23 2.189938703 263 262.7926444 210.2341155 157.6755866 131.3963222 263 210 158 131
24 2.213363839 266 265.6036607 212.4829286 159.3621964 132.8018304 266 212 159 133
25 2.236067977 268 268.3281573 214.6625258 160.9968944 134.1640786 268 215 161 134
26 2.258100864 271 270.9721037 216.777683 162.5832622 135.4860519 271 217 163 135
27 2.279507057 274 273.5408468 218.8326775 164.1245081 136.7704234 274 219 164 137
28 2.300326634 276 276.0391961 220.8313568 165.6235176 138.019598 276 221 166 138
29 2.320595787 278 278.4714945 222.7771956 167.0828967 139.2357472 278 223 167 139
30 2.340347319 281 280.8416783 224.6733427 168.505007 140.4208392 281 225 169 140
31 2.359611062 283 283.1533274 226.5226619 169.8919964 141.5766637 283 227 170 142
32 2.37841423 285 285.4097076 228.3277661 171.2458246 142.7048538 285 228 171 143
33 2.396781727 288 287.6138072 230.0910458 172.5682843 143.8069036 288 230 173 144
34 2.414736403 290 289.7683683 231.8146947 173.861021 144.8841842 290 232 174 145
35 2.432299279 292 291.8759135 233.5007308 175.1255481 145.9379567 292 234 175 146
36 2.449489743 294 293.9387691 235.1510153 176.3632615 146.9693846 294 235 176 147
37 2.466325715 296 295.9590857 236.7672686 177.5754514 147.9795429 296 237 178 148
38 2.482823796 298 297.9388555 238.3510844 178.7633133 148.9694278 298 238 179 149
39 2.498999399 300 299.8799279 239.9039423 179.9279568 149.939964 300 240 180 150
40 2.514866859 302 301.7840231 241.4272185 181.0704139 150.8920116 302 241 181 151
41 2.530439534 304 303.6527441 242.9221953 182.1916465 151.8263721 304 243 182 152
42 2.545729895 305 305.4875874 244.3900699 183.2925524 152.7437937 305 244 183 153
43 2.560749602 307 307.2899522 245.8319618 184.3739713 153.6449761 307 246 184 154
44 2.575509577 309 309.0611492 247.2489194 185.4366895 154.5305746 309 247 185 155
45 2.590020064 311 310.8024077 248.6419262 186.4814446 155.4012038 311 249 186 155
46 2.604290687 313 312.5148825 250.011906 187.5089295 156.2574412 313 250 188 156
47 2.618330499 314 314.1996598 251.3597279 188.5197959 157.0998299 314 251 189 157
48 2.632148026 316 315.8577631 252.6862105 189.5146579 157.9288816 316 253 190 158
49 2.645751311 317 317.4901573 253.9921259 190.4940944 158.7450787 317 254 190 159
50 2.659147948 319 319.0977538 255.2782031 191.4586523 159.5488769 319 255 191 160
51 2.672345118 321 320.6814141 256.5451313 192.4088485 160.3407071 321 257 192 160

家の高さ=10M kg/? kg/? kg/? kg/?
2階 換算 換算 CF=0.8 CF=0.5 CF=0.4
Zb kg/㎝2 kg/? q0.8 q0.5 q0.4
10 0.01 86.78 69.43 43.39 34.71
10 0.01 98.74 78.99 49.37 39.50
10 0.01 111.47 89.17 55.73 44.59
10 0.01 124.97 99.97 62.48 49.99
10 0.01 139.24 111.39 69.62 55.69
10 0.02 154.28 123.42 77.14 61.71
10 0.02 170.09 136.07 85.05 68.04
10 0.02 186.68 149.34 93.34 74.67
10 0.02 204.03 163.23 102.02 81.61 1999年までの計算式
kg/? kg/? kg/? kg/?
換算 CF=0.8 CF=0.5 CF=0.4
107 85 64 53
ガスト係数換算式
2018年8月23日 調製 V?=46 204 163 102 82
比較比率 1.91 1.91 1.59 1.53
106.70 85.36 64.02 53.35
V?=46 204.03 163.23 102.02 81.61
比較比率 1.91 1.91 1.59 1.53
単位の「?』は検証用の原文による。