使い方
- 計算の元で高度を選ぶと、その高さの標準値を求めます。気圧を選ぶと、その気圧にあたる高度を求めます。
- 高度をフィートで入力するか、気圧を気圧の単位とともに入力します。
- ISA気温、ISA気圧、空気密度、音速を読み、式は計算過程で開きます。
- 結果の下の表で、1,000 ftごとの値を比べます。
国際標準大気の仕組み
国際標準大気(ISA)は、空気の基準モデルです。測定値ではなく、値と式の組であり、計器や機体の性能はこれと比べられます。計器飛行ハンドブック(IFH)では、海面を29.92 inHgと15°Cとし、対流圏界面(11,000 m、36,089 ft)までは1,000 ftあたり2°Cの標準の気温減率で下がるとしています。それより上の下部成層圏では、モデルは気温を一定に保ちます。
このページは、標準と同じく2つの層を使います。11,000 m(36,089 ft)より下の対流圏では、気温は高さとともに直線的に下がります。11,000 mから20,000 m(65,617 ft)までの下部成層圏では、216.65 Kのままです。高度は、標準のジオポテンシャル高度です。
対流圏(h ≤ 11,000 m): T = 288.15 K − 0.0065 × h; p = 101,325 Pa × (T ÷ 288.15 K)^5.2559
下部成層圏(11,000 m < h ≤ 20,000 m): T = 216.65 K; p = 22,632 Pa × exp(−9.80665 × (h − 11,000 m) ÷ (287.05 × 216.65 K))
密度: ρ = p ÷ (287.05 × T)
音速: a = √(1.4 × 287.05 × T)
- 乾燥空気の気体定数は287.0528 J/(kg K)、空気の断熱指数は1.40です。
- 逆算は、同じ2つの層を使います。22,632 Paより上の気圧には対流圏の式を、それより下の気圧には成層圏の式を使います。
- ノットの速さは、毎秒メートルの速さを0.514444で割って求めます(1 ktは1時間に1,852 mです)。
このページが扱わないこと
- 実際の空気です。気温、気圧、密度は、日や場所によって変わります。予報と観測値を使ってください。
- 高度計の補正、密度高度、性能の図表。これらは機体のマニュアルと運用データにあります。
- 20,000 mより上の高さ。標準は別の層を使いますが、このページはそれを扱いません。
- このページは訓練と計画の練習用であり、実際の飛行には使えません。
計算例:標準大気の10,000 ft
10,000 ftは3,048 mです。対流圏の式で気温は288.15 − 0.0065 × 3,048 = 268.34 K、すなわち−4.8°Cです。気圧は101,325 Pa × (268.34 ÷ 288.15)^5.2559 = 69,682 Pa で、696.8 hPa、すなわち20.58 inHgです。
密度は69,682 ÷ (287.05 × 268.34) = 0.9046 kg/m³ で、音速は √(1.4 × 287.05 × 268.34) = 328.4 m/s、すなわち638.3 ktです。
| 出力 | 値 |
|---|---|
| 気温 | −4.8°C(268.34 K) |
| 気圧 | 696.8 hPa(20.58 inHg) |
| 密度 | 0.9046 kg/m³ |
| 音速 | 328.4 m/s(638.3 kt) |
よくある質問
国際標準大気とは何ですか?
国際民間航空機関(ICAO)などの標準化団体が公表している、空気の基準モデルです。標準の日について各高度の気温、気圧、密度を示し、計器や機体の性能はこれと比べられます。
36,089 ftで気温の下がり方が止まるのはなぜですか?
標準には、11,000 m(36,089 ft)に対流圏界面があります。それより上の下部成層圏では気温は216.65 K(−56.5°C)で、このモデルでは20,000 mまでその値のままです。
標準の気温減率とは何ですか?
計器飛行ハンドブック(IFH)では、1,000 ftあたり2°Cです。これは、式で使う1 kmあたり6.5 Kとほぼ同じです。実際の空気は異なる割合で下がることが多いので、これは基準としてのみ使います。
気圧から高度はどのように求めますか?
その気圧が入る層について、式を逆に解きます。対流圏界面の気圧より上では対流圏の式で高さを求め、それより下では成層圏の式で求めます。
このページの値を実際の飛行に使えますか?
いいえ。これは標準の基準値です。実際の飛行には、高度計の設定値、予報、機体のマニュアルの性能データを使ってください。
出典
- Wikipedia(英語): International Standard Atmosphere(高度層の表、基準値、気体定数)
- NASAグレン研究センター(英語): Speed of Sound(a = √(γRT))
- FAA(英語): Instrument Flying Handbook FAA-H-8083-15B、第4章:International Standard Atmosphere
数値と文章の最終確認日:2026年11月10日火曜日。