圧力は物理学において非常に重要な概念であり、その測定には多くの異なる単位が使用されます。特に、気圧（大気圧）を測定するための単位は、多岐にわたり、地域や状況によって異なります。この記事では、気圧の単位について完全かつ包括的に解説します。
1. 大気圧とは
大気圧とは、地球の大気が地表にかかる圧力のことを指します。これは、大気中のすべての分子が地球の表面に対して垂直方向に衝突することによって生じる力の結果です。大気圧は高度が上がるにつれて減少します。海面上での標準的な気圧は、通常1気圧（1 atm）として定義されており、これを基準に他の単位が設定されています。
2. 気圧を測定する単位
(a) パスカル（Pa）
パスカル（Pa）は、国際単位系（SI）における圧力の標準単位です。1パスカルは、1平方メートルの面積に1ニュートンの力が均等にかかる圧力を意味します。気圧を測定する際、1気圧（標準大気圧）は約101,325パスカル（Pa）です。この単位は非常に小さいため、通常、気圧の測定にはキロパスカル（kPa）やメガパスカル（MPa）が使用されることが多いです。
(b) アトムスフィア（atm）
アトムスフィア（atm）は、もともと大気圧を表すために使用されていた単位です。1 atmは、海面での標準的な気圧を基準としており、約101,325パスカル（Pa）に相当します。現在でも天気予報などでは、atmが一般的に使用されることがありますが、科学的な文脈ではパスカルがより一般的に使われます。
(c) ミリバール（mb）
ミリバール（mb）は、気象学で広く使用される単位で、1ミリバールは1ヘクトパスカル（hPa）と等しいです。1hPaは、1平方メートルあたり1ニュートンの力をかける圧力を表し、これもまた101.325パスカルに相当します。気象図や天気予報では、しばしばミリバールが使用されることがあります。例えば、1000mbや1013mbは、通常の大気圧を示します。
(d) トール（Torr）
トール（Torr）は、気圧を測定するための単位で、もともとは真空技術で使用されていた単位です。1トールは、1ミリメートルの水銀柱の高さに相当し、約101.325パスカル（Pa）とほぼ等しいです。トールは主に真空技術や物理実験で使われることが多いですが、日常的な気圧の測定にはあまり用いられません。
(e) 水銀柱（mmHg）
水銀柱（mmHg）は、気圧を測定する際に使用される伝統的な単位です。水銀柱の高さで表されるこの単位は、かつて気圧計に使用されていたため、医療現場でも血圧測定に使われることがあります。1mmHgは、1トールとほぼ等しい値を示します。血圧は通常、mmHg単位で表示され、例えば120/80 mmHgなどの形式で表示されます。
(f) バール（bar）
バールは、気圧を測定するためのもう一つの単位で、国際的な規格でも広く使われています。1バールは、100,000パスカル（Pa）に相当します。気象学や工業的な分野ではバール単位が使用されることがあり、例えば1000mb（ミリバール）は1バールと同じです。この単位は、特に天気予報や気象学的な観測で一般的に使用されます。
3. 各単位の換算表
| 単位 | 換算値 |
|---|---|
| 1 atm | 101,325 Pa |
| 1 Pa | 1 N/m² |
| 1 bar | 100,000 Pa |
| 1 mb (hPa) | 100 Pa |
| 1 Torr | 101.325 Pa |
| 1 mmHg | 101.325 Pa |
これらの換算値を参考にすることで、異なる単位間での変換が容易に行えます。例えば、1013mbの気圧は約1atmに相当し、1バールとほぼ同じです。
4. 大気圧の測定器
大気圧を測定するための器具にはいくつかの種類があります。以下は代表的なものです。
(a) バロメーター
バロメーターは、大気圧を測定するための装置です。古典的なものとしては、水銀バロメーターがあります。水銀バロメーターは、水銀を使用して気圧を測定するもので、内部の水銀柱の高さが気圧によって変動します。現代では、より安全で簡便なデジタルバロメーターが使われることが多いです。
(b) アネロイドバロメーター
アネロイドバロメーターは、気圧の変化によって膨張または収縮する金属箱を利用した測定器です。水銀を使わないため、軽量で持ち運びが簡単であり、気象観測や登山などで広く使われます。
5. 気圧の変化と天気
気圧の変化は天気に大きな影響を与えます。一般的に、低気圧が接近すると雨や風が強くなることが多く、高気圧が支配する地域では晴天が続く傾向があります。気象予報士は、気圧の変化を基に天気を予測し、気圧計を利用して精度の高い予測を行います。
6. 高度と気圧の関係
高度が上がると、大気圧は減少します。例えば、エベレスト山の頂上（高度約8,848メートル）では、海面での気圧の約1/3しかありません。このため、高山病など、低酸素症に関連する問題が発生しやすくなります。気圧の低下は酸素の供給量にも影響を及ぼし、高所での活動には特別な注意が必要です。
結論
大気圧を測定するための単位は、パスカル（Pa）、アトムスフィア（atm）、ミリバール（mb）、トール（Torr）、水銀柱（mmHg）、バール（bar）など、さまざまな単位があります。それぞれの単位は、用途や使用分野によって異なるため、正確な換算が重要です。気圧の測定は、気象学だけでなく、医療や工業分野などでも重要な役割を果たしています。