気圧 は天気の変化に強く連動します。本記事では 1 週間の気圧データを取って、気象庁の天気予報と並べて検証します。
1. 気圧センサーの仕組みと選び方
- MEMS 圧電式: 微小な振動板が気圧で変形、その変形をデジタル化。最近の主流
- BMP280: 気圧専用、超小型、、価格 300〜500 円
- BME280: 気圧 + 温度 + 湿度 の 3 in 1、I2C、500〜800 円
- M5Stack ENV III Unit: BME280 を Grove ユニット化、1,500 円
2. 標準大気圧と海面気圧
1013.25 hPa が標準
海抜 0m、気温 15℃、晴天時の標準的な気圧。気象庁の天気予報の「気圧 1013 hPa」はこれを基準にした 海面更正気圧 です。家のセンサーで取る値は 現地気圧 で、住んでいる標高に応じて 5〜30 hPa ほど低くなります (例: 標高 200m なら約 989 hPa)。
3. 自由研究テーマ：「天気予報と気圧グラフを並べる」
- 11 週間 気圧を 10 分間隔で記録
- 2気象庁の過去天気 をダウンロード (https://www.data.jma.go.jp/)
- 3気圧グラフ と 天気記号 を並べて表示
- 4雨の前後で気圧がどう変わったか を確認
- 5低気圧の通過パターン (谷型のグラフ) を観察
4. M5Stack のコード例
M5Stack: 10 分間隔で気圧をログ
Python
from m5stack import lcd, sdcardimport unit, time
env3 = unit.get(unit.ENV3, unit.PORTA)sdcard.SDCard()
with open('/sd/pressure.csv', 'a') as f: f.write('timestamp,pressure_hpa,temp_c\n') while True: ts = time.time() p = env3.pressure / 100 # hPa t = env3.temperature f.write(f'{ts},{p:.2f},{t:.2f}\n') f.flush() lcd.clear() lcd.print(f'{p:.1f} hPa', 10, 80, 0x008800) lcd.print(f'{t:.1f} C', 10, 130, 0x808080) time.sleep(600) # 10 分間隔5. Colab で気圧と天気を可視化
気圧データに「雨の時間帯」を重ねる
Python
import pandas as pdimport matplotlib.pyplot as plt
df = pd.read_csv('pressure.csv')df['time'] = pd.to_datetime(df['timestamp'], unit='s')
# 雨の時間帯 (気象庁データから手動で書く or CSV を merge)rain_periods = [ ('2026-05-13 09:00', '2026-05-13 14:00'), ('2026-05-15 18:00', '2026-05-16 06:00'),]
fig, ax = plt.subplots(figsize=(12, 5))ax.plot(df['time'], df['pressure_hpa'], color='blue', label='気圧 [hPa]')for start, end in rain_periods: ax.axvspan(pd.to_datetime(start), pd.to_datetime(end), alpha=0.2, color='gray', label='雨')ax.set_title('1 週間の気圧変動と降雨時間帯')ax.set_ylabel('気圧 [hPa]')ax.grid(True, alpha=0.3)fig.autofmt_xdate()plt.tight_layout()plt.savefig('pressure_with_rain.png', dpi=200)6. 観察パターン
| パターン | 気圧の動き | 天気 |
|---|---|---|
| 安定した晴れ | 1013-1020 hPa で小さな変動 | 高気圧の中心 |
| 低気圧の接近 | 数時間〜半日で 10-20 hPa 下がる | 雨・曇り |
| 低気圧の通過 | 谷型 → 急回復 | 雨 → 晴れ |
| 台風接近 | 1 時間で 10 hPa 以上下落 | 暴風雨 |
| 寒冷前線通過 | 気圧の急上昇 + 気温低下 | 雷雨後に晴れ |
7. 次の話
EP.06 では 土壌水分センサー で「植物の水やりタイミングを科学する」を扱います。
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