Гектопаскаль

Гектопаскаль (русское обозначение: гПа; международное: hPa) — единица измерения давления, кратная паскалю (Па). Один гектопаскаль равен 100 паскалям. В системе СИ (Международная система единиц) гектопаскаль является дольной единицей, широко применяемой в метеорологии для измерения атмосферного давления, а также в ряде технических и научных областей. Название образовано от приставки «гекто-» (от греч. ἑκατόν — сто) и единицы «паскаль», названной в честь французского учёного Блеза Паскаля.

История

Единица измерения давления паскаль была введена в систему СИ в 1971 году на XIV Генеральной конференции по мерам и весам. До этого в метеорологии и гидродинамике для измерения атмосферного давления использовались миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.), бары и миллибары (мбар). Миллибар (1 мбар = 100 Па) был широко распространён в международной практике, особенно в авиации и синоптике. После перехода на систему СИ было решено сохранить числовую преемственность: 1 миллибар стал равен 1 гектопаскалю. Таким образом, гектопаскаль фактически заменил миллибар в метеорологических сводках и на картах погоды, что упростило адаптацию специалистов к новой системе единиц.

В СССР и России переход на гектопаскали в метеорологии произошёл постепенно в 1980-х — 1990-х годах. До этого времени давление указывалось в миллиметрах ртутного столба, а в научных публикациях — в миллибарах. В настоящее время гектопаскаль является стандартной единицей для представления атмосферного давления в большинстве стран мира, включая Россию, хотя в быту и в некоторых СМИ по-прежнему используется мм рт. ст.

Определение и соотношение с другими единицами

Гектопаскаль определяется как давление, создаваемое силой в 100 ньютонов, равномерно распределённой по поверхности площадью 1 квадратный метр. Формально: 1 гПа = 100 Па = 1 мбар.

Соотношение с распространёнными единицами давления

Стандартное атмосферное давление на уровне моря принято равным 1013,25 гПа (или 760 мм рт. ст., 1 атм). В метеорологии давление обычно округляют до целых гектопаскалей.

Применение

Метеорология

Основная область применения гектопаскаля — метеорология. Атмосферное давление является одним из ключевых параметров, определяющих погоду и климат. На синоптических картах давление обозначается изобарами — линиями равного давления, значения которых указываются в гектопаскалях. Например, области высокого давления (антициклоны) характеризуются значениями выше 1020 гПа, а низкого давления (циклоны) — ниже 1000 гПа.

Сводки погоды, передаваемые по радио, телевидению и в интернете, в России и многих других странах содержат информацию о давлении в гектопаскалях. Для удобства восприятия иногда указывают и мм рт. ст., но в профессиональной среде гектопаскаль является стандартом. Всемирная метеорологическая организация (ВМО) рекомендует использовать гектопаскаль для всех метеорологических наблюдений и обмена данными.

Авиация

В авиации давление используется для установки высотомеров. На аэродромах передаётся значение атмосферного давления, приведённое к уровню моря (QNH), в гектопаскалях (или миллибарах). Пилоты устанавливают это значение на шкале высотомера, чтобы прибор показывал высоту относительно уровня моря. В России и странах СНГ, наряду с гектопаскалями, в авиационных инструкциях может указываться давление в миллиметрах ртутного столба, однако международные стандарты (ICAO) предписывают использование гектопаскалей.

Наука и техника

В научных исследованиях, связанных с гидродинамикой, аэродинамикой, физикой атмосферы и океанологии, давление часто выражают в паскалях или килопаскалях, но гектопаскаль удобен для описания процессов, происходящих при давлениях, близких к атмосферному. В технике гектопаскали могут использоваться в манометрах для измерения давления газов и жидкостей, если диапазон измерений не превышает нескольких тысяч гектопаскалей.

Критика и альтернативы

Несмотря на распространённость, гектопаскаль не является основной единицей СИ — таковой является паскаль. В ряде научных дисциплин (например, в физике высоких давлений) предпочитают использовать килопаскали, мегапаскали или бары. В быту в России и некоторых постсоветских странах по-прежнему широко применяются миллиметры ртутного столба, что связано с инерцией традиций и привычкой населения. В США и Великобритании для измерения атмосферного давления иногда используются дюймы ртутного столба (inHg) или фунты на квадратный дюйм (psi), что создаёт определённые сложности при международном обмене данными.

Сторонники перехода на единицы СИ отмечают, что использование гектопаскаля упрощает расчёты и унификацию, однако противники указывают на необходимость переобучения специалистов и замены измерительных приборов. В целом, гектопаскаль остаётся компромиссной единицей, сочетающей удобство миллибара с требованиями системы СИ.

Интересные факты

• Рекордно низкое атмосферное давление на уровне моря (870 гПа) было зафиксировано 12 октября 1979 года в центре тайфуна «Тип» в Тихом океане.
• Рекордно высокое давление (1083,8 гПа) наблюдалось 31 декабря 1968 года в Агате (Сибирь, Россия) и 19 февраля 2020 года в Монголии.
• В метеорологии давление обычно измеряется барометрами-анероидами, которые градуируются в гектопаскалях. Для повышения точности используются ртутные барометры, но они реже применяются в полевых условиях.
• В повседневной речи слово «гектопаскаль» часто сокращают до «гекто» (например, «давление 1015 гекто»).

Источники

• ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин».
• Всемирная метеорологическая организация (ВМО). «Руководство по метеорологическим приборам и методам наблюдений».
• Международное бюро мер и весов (BIPM). «The International System of Units (SI)», 9th edition, 2019.
• Хромов С. П., Петросянц М. А. «Метеорология и климатология». — М.: Издательство МГУ, 2006.
• «Атмосферное давление» // Большая российская энциклопедия. — М., 2005.