温度が上がると気圧は下がる？気圧の意味

質問

温度が上がると気圧はどうなるのでしょうか？
http://www.youtube.com/watch?v=CLvuNAhGX_8
この動画を見て天気のことを勉強させていただいていました。

すると温度が上がると気圧がさがると言っているのですが
これはあっていますか？

僕のイメージでは
空気には目に見えない粒子があり、それが飛び回っていて、
気圧が高いとは、粒子が密集しており、温度が高く
気圧が低いとはその粒子がバラバラに動いており、温度が低い
これはあっていますか？

少しひっかかるのは、袋があるとし、その袋の中から外に押しているのが気圧ですか？
それとも、外から中に教えているのが気圧ですか？

教えてください。

回答No.6

kamobedanjoh · ベストアンサー

君の考え方にも，動画で見た先生の説明にも，少し無理というか考え違いの部分があります。

１．PV=nRT ・・・・・ この式は閉じられた空間での，乾燥した空気の話しです。
２．夏と冬との海陸の気圧差について，海洋における蒸発の問題が考慮されていません。
３．先生の説明では，冬に何故大陸に高気圧が出来るのか，海洋が低気圧になるのかの説明が不十分です。

１．は他の回答でも触れられています。あくまでも密閉された容器内での，気温と気圧の関係です。自由空間(蓋のない容器)では，下から暖められた空気は上方に逃げて行く為，気圧が下がって低気圧になっているように見えます。
２．夏の太平洋では，昼夜の平均で見れば，陸地よりも海水の方が温度が高く，その為蒸発量も海域の方が遙かに多くなります。湿った空気と乾いた空気を比べると，湿った空気の方が遙かに軽くなります。このため海域の空気は大きく膨張し対流を起こしますが，上昇できる高さには制限があります。上昇範囲の最高高度を『圏界面』と呼び，圏界面より下の対流可能な範囲を『対流圏』と呼びます。夏の太平洋では，膨張した湿った空気の勢力は四方八方へも広がります。これが太平洋高気圧の正体です。台風は，太平洋高気圧の周辺部の，気流の乱れやすい地域(陸地からの冷気と接触する部分)で発生します。
３．冬の陸地は対流(大気大循環のシステム)によって，偏西風帯が南下してくる為，冷気団を抱え込むことになります。海域では日射が弱まる為，夏ほどには高気圧が発達しません。その関係で日本付近には冷気が強く吹き出してくる訳です。

それから，『気圧』の定義についてですが，１．のような容器内ではなく，自由空間での圧力を考えます。『１平方cmあたりの地表面における空気の重さ』或いは『君の肩に掛かる１平方cmあたりの空気の重さ』と定義します。平均的な地表面付近の気圧＝１気圧＝１０１３hp　はご存じでしょう。

気圧が高いとは、粒子が密集しており、温度が高く
気圧が低いとはその粒子がバラバラに動いており、温度が低い
これはあっていますか？

密閉容器内ではそう言う考え方も出来ます。別の考え方として，
密閉容器内では温度が高くなると，空気分子の熱運動エネルギーが高まり，分子同士の衝突が激しくなって，その結果として気圧が高くなる。逆に，冷えると運動エネルギーを失って気圧が下がる。・・・と考えます。
夏の太平洋高気圧は，非常に大きな密閉容器内での，大量に水蒸気を含んだ(熱エネルギー量の大きい)空気分子の「振る舞い」と，陸地での冷却・乾燥した大気の「振る舞いの結果」と理解しましょう。
解りにくい部分があったら，補足で質問してね。

お礼

回答ありがとうございます。
だいぶわかりました。

回答No.5

alwen25

＞＃１冷えると気圧が上がり小さくなって重くなり沈みます。
の部分でしょうか？

これは、冷えると比重が大きくなって沈む
の誤りです。

気圧が高く温度の低い状態は、炭酸飲料を冷蔵庫に入れた場合の気体の部分を
イメージすると分かりやすいでしょう。

PV=nRTという式は、理想気体の状態方程式というもので
高校の物理や化学で習います。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.4

W-164

閉じた容器内の気圧は、確かに質問者さんのイメージで有ってると思います。

ただ、気象としての気圧として考えた場合、空間は閉じていないので、
ビデオの中の右上の部分で説明されているように
気温が高くなると、膨張して密度が薄くなり軽くなる為、
上昇気流が起き、地表付近に有った空気が上空に流れてしまうので、
地上での気圧が低くなります。

この場合、気圧が低くなるのは、あくまで地上での話です。

台風(強力な低気圧)の断面を描いた図をイメージして頂くと分かるかと思いますが、
台風の中心部分では猛烈な上昇気流が発生し、地上部分ではそこに向かって猛烈な風が吹きます。

空気が上昇していった上空では当然他の場所より気圧が高いことになります。

お礼

回答ありがとうございます。
むつかしいですね・・・

回答No.3

ikuchan250

http://tenki.jp/knowledge/detail?id=298
これを見て勉強して下さい。

PV＝ｎRT

これは義務教育で習った公式と思います。

お礼

回答ありがとうございます。
URL見させてもらいました。
この解説の下の回答はたぶん僕と同じことを言っているのだとおもいます。
上の回答のPV＝ｎRTは初めて知りました。
よく読んでみます。

回答No.2

alwen25

＞すると温度が上がると気圧がさがると言っているのですが
これはあっていますか？

気圧ではなく、大気圧であればあっています。

＞気圧が高いとは、粒子が密集しており、温度が高く

気圧が高く温度が低いという状態もありえます。
温度のほうは、粒子の密度ではなく粒子の速度と関係があります。
こちらの質問なら物理学カテゴリーのほうが良いと思います。

＞少しひっかかるのは、袋があるとし、その袋の中から外に押しているのが気圧ですか？
それとも、外から中に教えているのが気圧ですか？

気圧＝気体の圧力と考えるなら
どちらも気圧です。

お礼

回答ありがとうございます。
＞気圧が高く温度が低いという状態もありえます
これは、＃１さんが答えてくださった
＃１冷えると気圧が上がり小さくなって重くなり沈みます。
の部分でしょうか？

回答No.1

KoalaGold

風船に空気をいれて温めると膨張します。粒子の運動が盛んになって広がるからです。グラムあたりのかさが増えるので気圧は減ります。

膨張した空気は軽いので上に上がり、冷たい空気が下に入り込みます。これが熱気球の原理です。

気圧は風船の中から外に押す力です。冷えると気圧が上がり小さくなって重くなり沈みます。

お礼

回答ありがとうございます。
とてもイメージしやすかったです。