2018年01月15日

10年前の今日

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ブログの内容、手抜きするつもりはない。ただふっと気になって10年前の今日の内容を覗いてみた。あの頃はこの爺の研究室でも、雷放電に伴うガンマ線の放射を測定していた。実際以下の内容に出て来るYS君の観測結果は、アメリカの地球物理学会誌に論文として採録されている。そして二か月近く前の、「落雷放電による反物質発生」に関する論文の件である。定年退職したこの身には、おいそれと「内灘詣」はできないけれど、愛弟子のO君はかの地で今年も野外観測をやっていると聞く。それゆえ研究者としての本性が蠢動する。

石川県金沢市郊外の内灘砂丘の一角に,風力発電の風車が立てられている。定格1,500kWの風力発電機で,プロペラの先端まで入れれば,地上高100m,昨年一年間(2007年か2006年)でおおよそ200万kW時の発電をしたという(内灘町資料)。結構な発電量で,エコロジーという観点からは, 模範的な風力発電機であろう。実際,先の内灘町資料によれば,稼働率63.4%とあるから最高の風況に違いない。
ただ効率的な発電とは裏腹に,大きな問題も抱えている。
あの辺り,冬ともなれば季節風が強いだけでなく,冬季雷が多発する地域でもある。なんといっても,亡くなられたTTさんや,先輩のNMさんが,日本の冬季雷を世界に知らしめる業績を残されたのが,あの界隈の雷観測を通じてである。1970年代末,当時世界のリーダー的存在であった故Marx Brook氏(米国・ニューメキシコ)までが来日し,河北潟,内灘付近で雷観測を実施したという。
そんなところに地上高100m程度もある構造物を立てれば,当然落雷の被害に遭いやすい。もっと正確に言えば,雷嵐(雷雲)がやって来れば,上向き放電で開始する,言わば自発的な雷放電が頻繁に起こり,色々と被害を及ぼすこととなる。だから,ほとんど自殺行為に等しい。風が強くて風力発電に適している反面,自発落雷を起こしやすいという,矛盾を抱えている。ただ雷放電の研究という立場からすれば,落雷しそうな場所があらかじめ分かっていることになり,それはそれで有難い。例えば岐阜大のグループが力を入れている,光学観測にぴったりである。そんなわけで,風力発電機の近くで,博士課程のYS君が冬季雷の観測を実施している。以前にも紹介した,少し野心的なテーマ,落雷に伴う放射線の測定である。今回の石川行きは,その現場を見ておく機会は今回の連休しかないという,本当に滅多にないチャンスを利用しての出張だったのである。
今日も風車は回っているんだろうなぁ!
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2017年11月30日

北陸冬季雷3

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「北陸の冬季雷」ちゅうて特別の名前つけられてくらいやから、それなりにわいらが長く見たり聞いたりして知ってる夏の雷とは、違うた性質有るねん。
それを今思い出して並べてみたらこんなになるねん。
雪起こし(鰤起こし)、早い話降雪の前触れ
一発雷、ほんまに間歇的な雷活動なんや
正極性落雷、正と負比べたらほんまに1:1に近いんや
連続電流、落雷の後長い間電流が続くねん
大電荷、中和される電荷量が際立って大きいのんあるねん
大電流、電流の値も際立って大きいのんあるねん
上向き放電で始める落雷、この比率も高い
水平放電路
スーパーボルト
雷放電の研究に取り組んで、10年程たった頃かなぁ、わいは研究会で
「冬季雷を理解するためには、こういった性質を併せて説明できるような、冬季の雷雲のモデルが必要!」
ちゅうような発表したことがある。以来30年近く経ったけど、どうやろなぁ。
一つ一つの性質は確かに、いや二つ三つ併せて理解はできるけど、全部併せてちゅうたらきっとまだまだやと思うで。余談やけど、わいの一番弟子のWさんが知り合った頃
「蘭州の雷も、水平放電路が長いんです!」
ちゅうて説明してくれた。30年近くも昔の話やけどなぁ。
話を元に戻したらおまけにガンマ線放射が見つかったり、ほんでもって一番新しいのは「反物質の生成」まで発見されたんやから、ほんまにアメリカ人の同業研究者が言う
「Japanese Mystery and/or Miracle of Japan」
や。わいは定年退職して5年近う経ったけど、「反物質の生成」ちゅう記事以降、なんやもう一回年甲斐もなく雷放電の研究活動再開したいちゅう意欲が湧いてきたような気がするなぁ。
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2017年11月29日

北陸冬季雷 2

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昨日の話題を続ける。
北陸の冬季雷は、地元の住民には当たり前やったやろうけど、大気電気学の社会で脚光を浴びるようになったんは、名古屋大学の空電研究所が1970年代に実施した野外観測がきっかけちゃうかな。その少し前には、アメリカの衛星観測で、日本海にやけに明るい発光現象が見つかって、最初は冬のイカ釣り船の明かりとか思ったらしいけど、雷放電によるもんやちゅうんが判ってSuper Boltちゅう呼び名が付けられたんや。それからほどなくして「自然の正極性落雷」が、北陸の冬季に見たかって、最初は欧米の同業者も信じへんかったらしい。
「正極性の自然落雷がある筈がない!」
ちゅうんで、ドイツの国際会議で故竹内先生が発表したとき、みな笑ったちゅうんや。フロンティアちゅうのんは、いわれなき差別受けるもんかも知れへんなぁ。
そいでも次の年から二年間、ニューメキシコの故Brookさんがきて共同観測しやったら、やっぱり正極性落雷が記録されて、
「北陸の冬季における正極性落雷」
が、世界中の大気電気学者に認知されるようになったんや。
ほんでや、ちょうどその頃わいは空電研究所に入所して行ったんやが、それがわいの人生を決めるようになったんやから、不思議なもんやで。早い話、わいと雷放電の出会いちゅう事になるんや。確かに入所してからの二三年ちゅうのは目標もあんまりはっきりせんかったけど、気象的によう似てるちゅうノルウェーの冬季雷の観測にわいは借出されて以来、すっかり雷放電の研究に取りつかれてしもうたんや。
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2017年11月28日

北陸冬季雷

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「反物質」の生成が、北陸の冬季雷ちゅうか、冬季の雷放電でちゅうか、その可能性が観測的に示されたちゅうから、それがほんまやとしたら世紀の大発見になるんかも知れへんなぁ。
そもそも「雷放電」はや、大気中の窒素を固定してアミノ酸を偶然作って、それがやがて地球上の生物の源やちゅう話もあったぐらいや。それにギリシャ神話やったかなぁ、一番の親玉のゼウスちゅう神さんの武器が雷やったちゅう話もあるくらいやから、森羅万象の源が雷放電中事になるんかも知れへん。神話はや、今みたいに科学の進んでへん頃やったら、稲妻があたりを照らしてそのあと天地が轟いてと続くもんで、
「不思議やなぁ!?」
想うて、畏敬の念も持つんは当たり前かも知れへんよって、その結果できたもんやろ。
せやけど隣の国中国の古文書に雷放電の事を
「陰陽相和し、天地轟く」
ちゅう下りがあるんは、ほんまに驚かされる。早い話2000年以上も昔の中国の人は、雷放電を正と負の中和やと信じとったちゅうことになる。
こんなにいうと、中国の人は頭に乗って何でもかんでも中国が一番、つまり中華思想を持ち出しよる。一帯一路もその最たるもんやろ。なんせ今世紀の中国の四大発明を
「新幹線、モバイル決済、ネット通販、レンタル自転車」
ちゅうて主張してるくらいやから。
少なくとも新幹線は、日本が最初や思うけどなぁ。
「反物質」の話題から、話がえらいそれたなぁ。せやけどこれが世紀の大発見やったら、重力波の検知に負けへん発見になるんかも知れへん。ただ冬季雷にちゅうんが味噌で、半世紀近くも前に見つかってる、北陸のスーパーボルトもまたまた復活するかも知れへん。
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2017年11月25日

雷放電 2

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地球温暖化で雷発生が増えるという話はよくある。
多くの研究者たちは、それを衛星観測やモデル計算で確認している。TRMM/LIS (もう20年近くも昔に実現した衛星からの、雷放電活動観測)で、北緯35度から南緯35度の雷活動の光学観測に基づく全休分布が、明らかにされた。そして結論から言うと、温暖化が進めば熱帯地方を中心に雷活動は増える、それも東南アジアの影響が大きいといったことが明らかにされた。その理由は、この地域の気象が大洋性と海洋性の二面性を持っているからである。詳細な検討は学術誌に譲るとして、
「温暖化が進めば雷活動が増える。」
これは日常生活の経験からも推論可能で、多分反対する人はまずいないだろう。
「それならはたして雷活動が地球温暖化に影響するのだろうか?」
という疑問もわいてくる。私以外にこう言ったことを考える研究者達も少なくはない。
即ちこういった命題は、観測(航空機観測)やモデル計算で議論されることが多い。
結論から言うなら、雷放電で成層圏の温暖化ガス(窒素酸化物)が増える・成層圏に輸送される水分量が増えることになり、より地球温暖化が進む可能性が出て来る。そしてとりわけ南半球の成層圏への影響が大きいと考えられている。その根拠は、北半球には大陸が多いのに対し、南半球は海洋が半分以上といったところにあるらしいことが判ってきている。早い話、どうも地球温暖化は、雷放電活動が「正帰還」として働いているらしく、地球全体の気温がやがて「大いなる不安定」となる可能性を孕んでいるらしいのだ。
この結論は、あくまでも21世紀初頭までの観測に基づいての警鐘で、多分他にもあれこれ地球温暖化の要因があるだろうから、ここで述べているような単純な議論だけでは済まないだろう。とはいえ少なくとも雷放電活動は、正帰還として働くらしいことは「大いなる警鐘」に十分値すると考えるのは、私だけであろうか?
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2017年11月24日

雷放電 1

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たまには専門の、雷放電活動について考えてみたい。
日本では今夏も暑かった模様で、
「地球温暖化の影響で雷活動も活発。落雷数も年々増加の傾向にある。」
といった新聞・テレビ報道があるかと思えば、
「東海地区で、一日に2万回以上の落雷が記録されました。これって地球温暖化の結果ですよねぇ。何かコメント頂けますか。」
といった電話取材が、テレビ局からあったりする。
一方日常生活とはかけ離れている
「北陸地方の冬季雷観測で、落雷放電の発生によるガンマ線放射はおろか、反物質の生成が起こっている様だ。」
といった超科学的な話題が、今週になって飛び込んできて、私自身も驚かされている。
雷放電に伴うガンマ線の発生は、最近十年程から、我々の同業研究者仲間〈ライバル〉の重要な研究主題となっていたとはいえ、「反物質」まで生成されているとなれば、とてつもない大発見となる。現時点では、「反物質」そのものが検知されているわけではなく、「反物質」が消滅するときに発生するガンマ線や窒素の同位体によって、間接的に確認されているらしいのだが、そのうち直接検知をといったプロジェクトも立ち上がるに違いない。
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2017年10月31日

シンガポールの雷活動2

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シンガポールの雷活動について続けたい。
雷雲、積乱雲、入道雲となると、この爺何ぞ無条件についつい鉄床雲(かなとこぐも)を頭に浮かべる。この鉄床のできる所以は、強い上昇気流が「対流圏界面」付近にまで押し上がりモクモクとした「入道雲」となるのだが、圏界面はなななか突き破ることができず、従って圏界面付近の風向きに沿って水平方向に広がるからなのである。私が雷放電活動を最も多く実施してきたのは、多分オーストラリアダーウィンで、あのあたりの鉄床雲は半端ではなく、現地では「ヘクター」の異名を冠していた。だから、この地でも同様と思い込んでいたのだが、最近必ずしもそうでないことを知ることとなった。
(ほんまに疎い話で、穴があったら入りたい心境である。)
そのきっかけは、チャンギ空港の気象台を訪問した際見せて貰ったレーダーの観測結果である。
「結構雷放電多いのに、鉄床みえないなぁ!」
という私に
「シンガポールの積乱雲は、多くの場合鉄床雲にはならないんだ!」
の答え。そして過去のデータを探しながら
「この日は、少し鉄床雲らしいかな。」
「これこれ、これなんぞは立派な鉄床雲だ!」
といった具合に、二三の例外を示してくれたけれど、大多数がほぼ鉛直方向に成長しているのみであった。そして
「あなたの知っているのは、熱帯かも知れないが、赤道帯でないんだ。」
という決めことばで、
「なんといっても赤道帯は上空のウインドシアがほとんどないからねぇ。」
と締めくくられた次第。
確かに言われてみるまでもなく、この地域は対流圏界面は15kmほどもあるうえ、夏至と冬至期の偏東風ジェット気流の出現時以外、鉄床雲は稀なのであろう。
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2017年10月30日

シンガポールの雷活動

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シンガポールに来て4年強。BOLT 及びLIVEという装置の販売が主目的ながら、現地雷活動の調査研究も行っており、たまにはそんな内容も披露したい。
シンガポールは年間の雷雨日数、200日を超す。
地理的条件に詳しくない御常連さんのために申し上げるなら、シンガポールは北緯一度に位置するので広い意味での熱帯ながら、もっと詳しくは「赤道帯」の国である。国とは言っても都市国家で、総面積は719平方キロメートルというから、東京23区より少し広いだけの国である。ただこんな狭い街であっても、雷活動の発生具合に非常にばらつきがある。たとえばマレーシアと接する北外れのウッドランドと呼ばれる地域は、異様に雷活動の頻度が高い。一方、私が仮住まいしているローヤンクレセントと呼ばれる地域、ウッドランド同様シンガポールの北外れ、マレーシア南部に接しているのだが、逆に異様に雷活動の頻度が低いのである。つらつら考えてみるに、マレーシアとシンガポールの間は「ジョホール海峡」が横たわってシンガポール島を取り囲んでいる。、我々の感覚から言うと「広い川」みたいなものかも知れない。赤道帯のこの地域は通常東風が卓越しているのだが、一方インド洋からスマトラ島を越えての南西風が、ジョホール海峡に沿って吹きあがる。この二つがウドランド界隈でぶつかって上昇気流を形成し、電荷分離を引き起こし雷雲を定常的に発生させるというし無味らしい。先日ベネズエラのマラカイボが「世界一の雷活動地帯」とTV番組で紹介していたけれど、ここシンガポールだって負けてはいない。
一方同じシンガポール島北部でもローヤンクレセント沖は、異様に雷活動が低い。地上付近の風、この辺りではどうも素通りして品を横切ってしまうのかもしれない。なお一番雷活動の激しい当たり、一年間の1平方キロメートル当たりの落雷数は、30程度である。高いとみるか低いとみるか、判断の判れるところだろうか?
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2017年06月04日

雷鳴について考える

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日本のちびっこ・お友達、Mちゃん、Dちゃん、Aちゃん元気ですか。
何日か前に、雷(正確には雷鳴っていうんですが)の大きな音について質問してもらいました。このブログで説明しておきましたが、判ってもらえたかなぁ?一緒にいて絵をかいて説明したりすると、多分判ってもらいやすいと思うんですが、文だけちゅうのはね、本当に難しいです。ただ言いたかったのは、身に危険があるほどの近さなら、大きな音ではなくシューッというような音がまず聞こえ、その後ドカン、そしてゴロゴロとなる筈です。ただMちゃんの知りたかったのは
「雷は、近いほど音が大きいですか?」
という質問だったので、上に書いたような細かな話ではなく例えば、2q先、4km先、8km 先なんて状況を考えて、
「近いほど大きいですか?」
と、尋ねられたと理解して答えるなら
「近いほど、大きな音になる。」
で正解だと思います。
ただもう一つ考えなくてはならないことがあります。
それは稲妻は雷の落ちた点から随分長く延びて雲の中や外を走っていることです。
つまり8km先に落ちても雲の中に入って私達の方に向かっている場合や、私達から遠ざかる場合が有ったりしますので、答えは結構複雑になります。つまり、近い・遠いなんて簡単には決めることができないのです。ただ詳しく書くとみんなを混乱させてしまうので、ここではこれ以上書きません。知りたいかもしれませんが我慢してください。一度手紙に図入りで書いて送ろうかとも考えていますが、多分夏休み前くらいには届けるようにいたします。乞うご期待です。
そうそう、三人がシンガポールに来たときお友達になった、Eちゃん、Yちゃんが、今週三人を訪ねると聞いています。楽しみですねぇ!Eちゃん、Yちゃんによろしくお伝えください。
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2017年06月02日

近い雷鳴

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日本にいる小さな「友人」から質問を頂いた。
雷は、近いほど音が大きいのですか?
というものである。
とりあえず一般論での回答を
「原則遠いより、近いほうが大きいです。」
としておいた。ただこのブログで、もう少し正確にこたえたいと考えた。
まず、雷の音すなわち雷鳴に関して、雷が落ちたつまり落雷を対象として答えることにする。
まず雷鳴の原因である。
これは落雷の電流が一秒に満たない短い時間の間に雲と地面を行き来することによる。我々が眼にする稲妻は、雷の電流が流れて光いるのだが、雷鳴は稲妻全体からの音のあわさったものだと考えてよい。それゆえ、2q先の雷より4q先の雷の方が、雷鳴は小さく聞こえる。話し声も距離によって小さく聞こえるのと同じである。
ところが落雷地点がものすごく近いようなとき話が少し変わってくる。ものすごく近いの定義は難しいが、例えば20mほど先(非常に危険な状態にあるから、経験しない方が好ましいのだが)の場合にはどうなるか。雷鳴は、まず落雷地点の稲妻部分から耳に届く。この音は落雷電流によって空気が急激に膨らむ音で、甲子園風船のような「シュッ」という音(まぁ破裂音とでも言おうか)に近く、窓が揺さぶられるようなときもある。「どかん!」というような音が少し遅れて聞こえているかもしれない。そしてというかやがてというかゴロゴロという普通の雷鳴が聞こえる。こんな説明で、小さな友人が理解してくれるかどうか自信はないが、急ぎブログで答えておきたい。
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