気候状態、地域による空気密度差

今日は、気候状態、地域による空気密度差の話、

今日ふぁいてぃんさんのブログで気温の話をされておりまして
少しインスピレーションが刺激されました。

日により最高気温の差が10℃以上もあるということで
ほかの地域と比較されておりました。

ボクの目線は過去ブログでUPした
170423 自然の過給効果の話
でのエンジン特性への影響。

最高気温と最低気温でしたので実際の時間変化はどうなっているのだろうか、更には気圧もついでに見てしまえといつもの気象庁/過去の気象データ・ダウンロードでこの一か月間のデータを見てみました。
それをグラフ化したもの↓です。

気温は札幌が少し形は違うけれどまあ大きい目で見て大体同じなのに対し、
気圧はこの4地区の中で松本だけが安定して65hPaも差があるのですね↓。


これっていったい・・・
何時もの様に調べてみました。
地図上クリックで、標高 & 緯度経度を調べる [2]を活用しました。

   　　　　標高
名古屋　  20.9m（ボクの住んでいるところ）
松本　　593.3m

標高差が572.4mもあるのですね。

気圧は高度で変わるのはご存知と思います。
9mの変化で1hPa変わると言われていますので計算してみると

572.4/9＝63.6hPaの差

ということでほぼ高度の差によるもであることが判りました。
普段あまり意識したことがありませんがこんなに違うんですね。

そしてここからがエンジンの出力/トルクへの影響の話になりますが、
吸入空気の密度という観点で見てみます。
空気の密度が高ければそれだけ出力/トルクが増します。
ターボ車では過給して圧力を上げて密度を高めていますね。

大気圧と気温の関係で密度がどう変わるのかをグラフに示しました。
これは ρ=P/{R(t+273.15)} という式で作ります。
（状態方程式を変形したもの）
ρ：空気密度(kg/m3)
　　➡標準状態0℃1atm時、1.293kg/m3
P：大気圧(hPa)
R：ガス定数＝2.87
t：温度(℃)

この表を、名古屋（約1013.3hPa,約20℃）を基準としたときの変化率%で示すとこうなります↓。


松本の場合、約940hPa,約10℃とすると
名古屋のボクの住んでいるところに対し標高差による影響で-4.0％も空気密度が低いことが判りました。
単純には出力/トルクがこの分違いがあるということになります。

・・・実際には、インタークーラー付きのターボのため気温差分だけ冷却による密度UPが望めますのでもう少し差は縮まりそうですね(^^)


今回、これまで感覚的には知ってはいても具体的にどれくらいなのか理解していなかったことを知ることができました。
インスピレーションをわかせていただいたふぁいてぃんさんに感謝です(*´▽｀*)

今日のスバル君
ロックオンするとなぜ目が◉◉になるんでしょうね(*´▽｀*)