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気圧

気圧とは、文字通り気体の圧力のことです。
航空機は通常、高度測定に大気圧を利用することが多いです。

つまりは、気圧についての説明は、航空機の高度セッティングの説明です。


高度の種類


１　絶対高度：Absolute altitude
　　対地高度、対水高度等ともいわれますが、対地高度は地上上空、対水高度は水上上空でしか使えません。
　　単純に「高さ」といって思い浮かべるのはこの高度のことではないでしょうか。
　　直下の地面or水面から垂直に図った高さです。
　　電波高度計ではこの高度が示されます。

２　真高度：True altitude
　　チャート等にMSL（Mean sea level）と表記される高度です。
　　平均海面からの高度のことを指します。　
　　日本の標高の基準は、測量法で平均海面と定められており、山の標高などもこの真高度で表されています。

３　（指示）計器高度：Indicated altitude
　　高度計に表示される値のことです。
　　計器誤差なども含みますが、パイロットが認識する高度はこの高度です。

４　気圧高度：Pressure altitude
　　大気圧を測定することにより、大気圧の減少率から高度を算出します。
　　一般的に航空機に搭載される精密高度計は大半がこれをりようした「気圧高度計」です。

５　ＧＰＳ高度
　　文字通り、ＧＰＳにより測定した高度のことを言います。
　　ＧＰＳ（Global Positioning System）はアメリカによって運用される衛星測位システムの固有名称ですので、一般的には「ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）：全球測位衛星システム」という言葉が使用されます。
　　算出する高度は「真高度：True altitude」ですが、技術の限界により未だ誤差を含みます。

　　地球の形状モデルである基準楕円体からの高さを「楕円体高」と言い、ＧＮＳＳはこの高さを測定しています。
　　また、平均海面を仮想的に陸地へ延長した面を「ジオイド」と言い、基準楕円体からジオイドまでの高さを「ジオイド高」と言います。
　　日本では国土地理院が重力測量や水準測量の結果からジオイド高を決めているため、衛星測位で決まる楕円体高からジオイド高を引くことで、ＧＰＳ高度が算出されます。


気圧高度計の高度規正

Altimeter settingと言います。
高度計のゼロ点補正を行うことを言い、主に3種類の方法が使用されます。

１　ＱＮＨ
　　平均海面からの高度を表示する方法。
　　近隣の飛行場やフライトサービスなどから実測の気圧値を得ることでセッティングします。

２　ＱＮＥ
　　標準大気面からの高度を表示する方法。
　　高度計の気圧補正値を29.92inHgにセットした際に表示された高度のことを言います。

３　ＱＦＥ
　　出発地または着陸地等で、高度計が０ftを表示するようにする方法。
　　この規正方法は日本の航空機では基本的に使用しません。
　　飛行場のごくごく近隣を飛行するグライダーや、パラグライダー、パラシュートなどがこの高度を使用します。


標準大気

航空における標準大気はICAOによって「Doc 7488-CD」で定められています。
Ａ４用紙３００ページ以上にわたって標準大気について説明され、様々な基準値が決定されています。
一部を書き出すと、
　　重力加速度：$g_0 = 9.80665 [m/ s^2]$
　　モル質量：$M_0 = 28.964420 [kg/ kmol]$
　　物質量：$N_A = 602.257\times 10^{24} [kmol^{-1}]$
　　標準圧力：$ P_0 =1013.250 [hPa]$
　　一般気体定数：$ R* =8314.32 [J/(K･kmol)]or[kg･m^2 /(s^2･K･kmol)]$
　　比気体定数：$ R =287.05287 [J/(K･kg)]or[m^2 /(K･s^2)]$
　　サザーランド定数：$ S =110.4 [K]$
　　H2Oの融解点：$T_i=273.15 [K]=0.00[℃]$
　　標準温度：$T_0=288.15 [K]=15.00[℃]$
　　サザーランド粘性式中の定数：$\beta_s=1.458\times10^{-6} [kg/(m･s･K^{(1/2)})]$
　　比熱比：$\kappa=1.4$
　　標準密度：$\rho_0 =1.225 [kg/m^3]$
　　空気分子の有効衝突直径：$\sigma=0.365\times10^{-9} [m]$

等があります。

気圧に関する部分は　標準圧力：$ P_0 =1013.250 [hPa]$ です。
単位を返還すると29.92[inHg]です。


ＭＥＴＡＲの気圧

・　Ｑ１０１４、Ａ２９９５
　　ＭＥＴＡＲのＱＮＨ高度規正値、は「本文内」では「Ｑ」につづいて、「国内記事内」では「Ａ」に続いて報じられます。
　　この場合は「QNH one zero one four hectpascals two nine nine five inches」と読みます。

・　Ｐ／ＰＲ
　　観測時刻３０分前に気圧が0.03 inHgを超えて急激に上昇したときに報じられます。
　　「Pressure rising rapidly」と読みます。

・　Ｐ／ＦＲ
　　観測時刻３０分前に気圧が0.03 inHgを超えて急激に下降したときに報じられます。
　　「Pressure falling rapidly」と読みます。


QNH、QFE の記号の意味

QNH、QFEは頭字語（イニシャリズム）ではありません。
無線符号の略号であるQコードが基になって成り立ちました。

Qコード自体は 1912年にロンドンで開催されたInternational Radiotelegraph Conference で定められました。
ただ、この時点ではまだQNH等の記号は出てきません。
ちなみにアマチュア無線などで今も使用される「CQ（全局呼び出し符号）」もこの会議で正式に統一ルールとして制定されました。

その後、 1947年に米国アトランティックシティで開催されたInternational Radio Conference にて、「QAAからQNZのコードは航空通信用」であることが定められました。

これを受け、ICAOはDoc8840（ICAO Abbreviations and Codes）にて略語を定め、

1 Abbreviation（略語）にて、
QFE　.Atmospheric pressure at aerodrome elevation (or at runway threshold)
QFF　.Atmospheric pressure converted to mean sea level (millibars)
QNE　.Indicated height on landing, with altimeter suv-scale set to 1013.2 millibars (29.92 inches)
QNH　.Altimeter sub-scale setting to obtain elevation when on the ground
2 The Q Code（Qコード）にて、
QFE　.What should I set on the subscale of my altimeter so that the instrument would indicate its height above the reference elevation being used?
QFF　.[At ... (place)]what is the present atmospheric pressure converted to mean sea level in accordance with meteorogical practice?
QNE　.What indication will my altimeter give on landing at ... (place) at ... hours, my subscale being set to 1013.2 millibars(29.92 inches)?
QNH　.What should I set on the subscale of my altimeter so that the instrument would indicate my elevation if I were on the ground at your station?
と記載されるようになりました。

この記載はDoc8840 3rd editionの最終版まで続きましたが、1989年のDoc8840 4th editionn にて「1 Abbreviation（略語）」から「QFF」と「QNE」が削除されました。
その後、1999年のDoc8400 5th editionにて「The Q code（Qコード）」の項目自体が削除され、「QFE」と「QNH」の記載のみが残りました。
現在の最新版（Doc8840 9th edition）では

QFE ‡　.Atmospheric pressure at aerodrome elevation (or at runway threshold)
QNH ‡　.Altimeter sub-scale setting to obtain elevation when on the ground
‡ When radiotelephony is used, the abbriviations and terms are transmitted using the individual letters in non-phonetic form.
とあるのみで、QFF,QNEは含まれていません。

世界気象機関（WMO）が発行している 「Aerodrome reports and forecasts (WMO-No. 782): A Users’ Handbook to the Codes」 でも現在はQNHだけ

QNH（mean sea level pressure）

とあるのみで、QFE,QFF,QNEは含まれていません。


QFF QNEは現在ではもう使われることのない言葉みたいですね。
それを参考に様々な規定を見てみると、確かに「QNH」の言葉は多用されていますが、その他の言葉は見当たりません。

現在ではAIPでも「ENR 1.7 高度計規正方式」にて「QNH適用区域」や「フライトレベル」が示されていますが、ここでも「QNH」の言葉は多用されていますが「QNE」という言葉は使わずに「標準気圧値 29.92インチにより規正する」などの表現が用いられています。
「QFF」「QNE」は今や雑学の一つです。
なお、「QFE」については文献等でもあまり見かけませんが、スカイスポーツの分野などでは「QNE」という言葉はなくとも多用されているように感じます。
グライダーで飛行する際、通常は標高に合わせることが常ではありますが、場周を飛行するだけの場合は離陸前に高度計規正を「0 ft」に合わせて飛行する場合もあると聞きます。
スカイダイビングでは航空機に乗り込む前に手持ちの高度計を「0 ft」に合わせて航空機に乗り込みます。
やはり「高度」という言葉を聞いて直感的に考えるのは「地表からどれだけの高さか」ということかと思うので、まさにその対地高度を指し示す「QFE」は今後も消えずに残り続けるのではないかと思います。


ちなみに、このことを調べているとき、1947年の「International Radio Conference」会議の資料に面白いものを見つけました。
現在ではアルファ・ブラボー・チャーリー・・・と言っているPhonetic CODEですが、この原型となるような表がありました。

1947年の「International Radio Conference」Phonetic CODE ???
AAmsterdamOOslo
BBaltimorePParis
CCasablancaQQuebe
DDanemarkRRoma
EEdisonSSantiago
FFloridaTTripoli
GGallipoliUUpsala
HHavanaVValencia
IItaliaWWashinton
JJerusalemXXantippe
KKilogrammeYYokohama
LLiverpoolZZurich
MMadagascar
NNew York
今と違って土地名が多く感じます。確かに土地名では海外運航をするにあたって不便に感じることも多かったのではないでしょうか。変化していった理由もわかる気がします。
というか「Y」はもともと「横浜」だったんですね。
年数が進むと「T」が「Tokio」となっている文献もありました。
色々見てみると面白いものです。



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