【山頂は気圧が低くなるのはなぜですか？】

質問

【山頂は気圧が低くなるのはなぜですか？】

どういう仕組みで気圧が低くなるんですか？

気圧が低くなると空気が膨張する仕組みも分かりません。

なぜ空気が膨張すると空気中に含まれる酸素の量が減るのかも理解出来ません。

山の頂上→気圧が低い

↑
なぜ気圧が低くなる？

気圧が低い→空気が膨張する

↑
なぜ膨張する？

空気が膨張する→空気の酸素が減る

↑
なぜ減る？

回答No.1

noname#222867 · ベストアンサー

積み木を想像したらええ

一番下の積み木は上から重さかかっている
上になるごとに上が少なくなるから軽くなる
重石がなくなるから空気はより広がる
一番上は宇宙や

空気にも重さがあるんやで、それが気圧や

広がると酸素も減るのはジュースを水で薄めるのと同じや、味薄くなるやろ？
中身の数が決まっているからや

ヘリウム入れた風船は浮かぶやろ？おまつりでたくさんあるアレや。
つまり、空気にも重い軽いが存在するんや。
厳密には密度やけどな。

お礼

みなさん回答ありがとうございます

回答No.3

noname#222520

気圧とは、他の御回答にもあるように、簡単には人体などに掛かる空気の重さのことですが、空気は目に見えないので、雪が積もっている状態をイメージするとわかりやすいかと思われます。
雪が積もっている状態において、最下部は上からの重さによって押し固められ、最上部は上からの重さが掛からないので、積もっている雪の密度は全体として均一にはなりません。
これと同様のことが、空気についても起こります。
高さが高くなるほど空気の重さが小さく（量が少なく）なるので、気圧は低くなります。
そして、「空気の体積の膨張」及び「酸素量の減少」については、次の説明が適切かと思われます。
まず、地上において、容積か一定（不変）の袋の中に空気が密封されているとします。
この状態では、袋の中の空気の圧力と、外気圧が釣り合うので（袋の中に空気を注入する際、中の空気の圧力が、外気圧よりも若干大きくなる可能性はあります。）、袋が膨張してさらには破裂したり、ぺしゃんこになって密着することはありません。
ここで、高校の物理と化学の両方で学習する『ボイルの法則』（広くは『気体の状態方程式』）を考えます。
気体の温度が一定であれば、気体の圧力と体積は反比例するので、空気を注入して密封した袋を高所に運ぶと、袋の中の空気の圧力（大）が、外気圧（小）と釣り合おうとし、袋（中の空気の体積）は膨張してさらには限界を超えて破裂することにもなります。
これは、空気が袋の中に密閉されることなく、開放状態であったとしても同様で、高所で気圧が低くなれば空気は膨張する、つまり一定体積の空気中の酸素量の減少（酸素密度が希薄になること）を惹起します。（一定体積の空気中の酸素量が減少するとはいっても、その中の酸素と窒素の割合が変化する訳ではありません。）

回答No.2

notnot

＞なぜ気圧が低くなる？

気圧というのは、そこより上にある空気の重さをすべて足したものです。
水圧も同様。海の表面では水圧ゼロで、潜るほど水が深くなって水圧が上がります。

山頂は、そこより上にある空気の量が低地よりも少ないので、空気の重さの総和＝気圧が小さい（低い）ことになります。

＞なぜ膨張する？

同じ質量の空気の固まりが気圧の高いところと気圧の低いところにあるとして、そこに掛かる重みが軽いわけなので、気圧の高いところ＝おもりが重いところでは、空気が押し縮められることになります。気圧の低いところ＝おもりの軽いところでは、より押し縮める力が弱いので、体積が増えます。

＞なぜ減る？

同じ質量の空気であれば、酸素の量も同じです。
同じ体積の空気であれば、詰め込んである場合の方が酸素が多く、詰め込み具合の低い場合の方が酸素が少ないです。