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水深と標高と気圧の関係 [日常の一コマ]

ちょっと早いんですが、ふと、今年を振り返ってみたら、

 スキー、スノーシュー、スノーケリング(プール)、ダイビング、登山・・・。

と、あれあれ。
なんだかとってもスポーツ(アウトドア)づいています。

 運動嫌いな私にしては、なかなかに頑張っているわ~。
 (相変わらず、自画自賛!)

それも、

 海と山。山と海。

そんな自然と相対する世界においては
無視することのできない水深と標高と気圧の関係について、
今一度整理してみたいと思います。

◎基本のおさらい

 今、私がいる平地上(水深0m、標高0m)の気圧は1気圧。

  1気圧≒1,013hPa。
  水の沸点は約100℃。

 細かく言えば本当は、今いる平地は標高0mではないけれど、
 便宜上、そういうことにします。

◎水深について

 水深0mの気圧を1気圧とすると、

  10m潜ると、気圧は1気圧上がって、2気圧に。
  20m潜ると、気圧は3気圧、
  30m潜ると、気圧は4気圧に上がる。

 つまり、人間が30mくらい潜るとすると、
 身体には平地にいるときよりも3気圧分多くの圧力がかかる。
 約4気圧。これは結構な圧力なので、空気の体積は減る。
 (ペットボトルとか、ベコッと凹みますよね?)

 ただし、人間が潜っても身体が縮まないのは体内圧との平衡を取っているから。
 でも、肺に入った空気のかさは減っているため、
 水面にいるときよりもより多くの空気を使うことになり、
 深ければ深いほど、エアータンクの空気の残量は減りやすくなる。
 (故・ジャック・マイヨール氏は素潜りで水深100mまで潜った記録がある。)

  これは一言で言うと、空気の収縮。
  体積は小さいけれど、その分、密度は大きい。

 水の沸点は、水深10mで約120℃、50mで約155℃くらい。

◎標高について

 標高0mの気圧を1気圧(1,013hPa)とすると、

  10m登ると、気圧は1hPa下がり
  30m登ると、気圧は3hPa、
  1000m登ると、気圧は100hPa、
  3000m登ると、気圧は300hPa、
  4000m登ると、気圧は400hPaくらい下がる。

 つまり、人間が4000mくらい登るすると、
 身体には平地にいるときよりも400hPa分少ない圧力がかかる。
 約3分の2気圧くらい。だから、空気の体積は増える。
 (お菓子の袋とか、ブクッと膨らみますよね?)
 
 高山病で身体がむくむというのは、そういうこと。
 また、体積が増える分、酸素の濃度は薄くなるので、
 高山であればあるほど酸欠になり、酸素補給をする必要がある。
 (無酸素で登れるのは、標高8000mくらいまでだそう。)

  これはつまり、空気の膨張。
  体積は大きいけれど、その分、密度は小さい。

 水の沸点は、標高1000mで約97℃、5000mで約86.5℃。

では、高度のある場所で水に潜るとどうなるのでしょうね?

正解は、

 → 「 NHKスペシャル『チベット 天空の湖 ~標高5000メートルに生きる~ 』

にありました。

標高5000mのチベットの湖で潜るということは、
そもそも、水深0mの気圧が約0.5気圧の地点から潜るということになります。
そこから1m潜ると、気圧は0.1気圧上がりますから・・・。

 5mも潜ると、1.0気圧。

つまり、平地上(標高0m)と同じ気圧になるわけです。
そこで、水面まで浮上するということは・・・。

 一気に5000m登ったのと同じだけの気圧変化が体内で起こることに!

 うわ~。怖っ!

想像するだけで、慄いてしまいました。
このカメラマンさんの決死の覚悟!!!
相当なスキルをお持ちなのではないかと思います。

 しかし、どのくらいの時間をかけて浮上するんでしょうか?

たとえばその後、
この浮上によって何かしらの弊害が身体に発生してしまうとすると、
それって果たして、

 高山病なの?それとも減圧症なの?
 (※高山病は酸素濃度、減圧症は窒素濃度が影響します。)

どちらにせよ、極限ってすごい世界です。

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ちなみに、世界初・チョモランマ無酸素登頂を成し遂げたのは、
ラインホルト・メスナー氏とペーター・ハーベラー氏。
また、8000mを超える山々が世界に14もあるだなんて・・・。
今の今まで知りませんでした。・・・地球って凄い!!!
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コメント 3

my

こんばんは、かものはしさん

んー、分りやすかったけど、まだまだ、私には、難しいデス。
理科の勉強ですねー。
高所の湖、水深5Mでも、急に上がったら。。。。怖いですねぇー。
絶対、チベットの湖では潜らないぞっ、と心に誓います。
(そんな経験はしたくても出来ませんが・・・)

あっ、ライセンスカード、おめでとうございます。
by my (2008-08-31 04:01) 

かものはし

Dear my
 コメントありがとうございます!
 難しかったですか・・・。
 説明の仕方がまだまだですねぇ~。
 チベットの湖はなくても、
 どこかに潜るときはやはり気をつけないとって思います。
 あと、ありがとうございます!目指せ、スキルアップ!です。
by かものはし (2008-08-31 11:29) 

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by お名前(必須) (2017-08-19 15:06) 

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