国際標準大気(ISA: International Standard Atmosphere)とは、気温・気圧・密度などの高度分布を、「国際的にこれ共通の標準ね!」と定めた大気モデル。
例:海面の高さの気圧が「1013.25hPa」
「標準大気」がある理由は、現実の大気は時間や場所によって違うので、「一般的な(標準的な)」大気の数値が欲しいから。
なぜ標準大気が必要なのか、なぜ国際的に標準であって欲しいのか・・・
それは飛行機の発展(戦争も絡んでる)のためです。
例えば飛行機の高度計は「高度」を測ってるんじゃなくて、「気圧」を測ってるそうです。
で、標準大気に照らし合わせて、「気圧」から「高度」を割り出して「今の高度は〇メートル!」と、だいたいの高度を割り出しているのです。
ものすごく簡単に言っちゃうと
「国際標準大気」は、世界のみんなが便利に使える「標準化された大気モデル」のこと。
国際標準大気(ISA) は、地球大気の状態を簡潔にモデル化したものです。
このモデルでは、対流圏内において気温減率が一定と仮定されており、それによって各高度の気温、気圧、密度が計算されている。
国際標準大気の仮定: 対流圏内の気温減率は一定で、0.65℃/100mとされている。
温位の定義: 温位は、ある空気塊を乾燥断熱的に1000hPaの基準高度まで持ち上げた(または下げた)ときの温度のこと。
温位の変化:
国際標準大気のような気温減率が乾燥断熱減率より小さい大気では、温位は高さ方向に一定ではなく、上層へ向かって高くなる。この状態は、安定した成層であると判断される。
現実の大気では、気温減率は乾燥断熱減率(約1℃/100m)より小さいのが一般的。
そのため、上空の空気塊を基準高度まで下げると、その温度は下層の空気塊よりも低くなる。
逆に言えば、下層の空気塊を基準高度まで上げると、その温度は上層の空気塊を下げたときの温度よりも低くなる。
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