霧と靄の違い？

霧と靄の違い？

３月１７日のブログに霰と雹の違いを掲載しましたが、覚えておられますか？
その違いは直径でした。５ｍｍを堺に小さいのが霰で大きいのが雹なのです。
今回は霧と靄です。このような質問を受けたときに、その違いを明確に答えることが
即座に出来ないのは私一人でしょうか？
気象庁の情報によると、違いは視界の範囲で、境界は１ｋｍです。
１ｋｍまでギリギリ見えれば靄です。１ｋｍ以上全く見えなければ霧になります。
以前イタリアのミラノに住んでいたときに、１１月から２月にかけて、リナーテ空港の周辺に頻繁に
霧が発生しました。１ｋｍなどと悠長なことを言っている状態ではなく、およそ１０ｍ先が真っ白で
何も見えないのです。先を走る車の赤いテールランプを頼りに片道１車線の道を時速７０ｋｍ程度で
走ります。何故そんなに速度を上げるのかといえば、ゆっくり走ると後ろの車からチカチカとライトで
追い立てられるからです。７年間の間に幾度となく経験しましたが、一回も事故を起こすことも、
見たこともありませんでした。今から考えると若気の至りと言うかぞっとします。
地球温暖化が進んでいる最近でも、リナーテ空港の辺りは霧が発生しているのでしょうか？
画像は距離が１ｋｍあると思えないので、おそらく霧です。

やはり宇宙は面白い！

やはり宇宙は面白い！

太陽系では地球や火星のように惑星の話が中心になりますが、宇宙では惑星を従えている恒星を
沢山抱えている銀河が主役になります。以前、このブログで銀河にはいろいろな形があることを
掲載しました。例えば、渦巻き銀河や棒渦巻銀河等です。ところが例外もあるのです。
下の画像をご覧ください。

画像の真ん中のボヤっとした円形の部分が見れると思います。
これはＫＫ２４６と呼ばれ、いて座方向の地球から２５００万光年離れたところにある銀河だそうです。
このようなはっきりしない天体を矮小不規則銀河と称します。
銀河と銀河に囲まれた空間をローカルボイド（網目）と言うのですが、この銀河（？）は我々がいる
天の川銀河の隣りにあるローカルボイドの中にあるらしいのです。天の川銀河の直径は
約１０万光年ですが、このローカルボイドの広さは１億５千万光年以上もあるそうです。
宇宙全体からすれば、天の川銀河など、サハラ砂漠の中にある１粒の砂程度の大きさらしいので、
宇宙の大きさには度肝を抜かれます。
画像に戻りましょう。ＫＫ２４６の周りに小さい星のようなものが散らばっていますが、これらは全て
銀河で、しかもＫＫ２４６の後ろに位置しているそうです。手前にあるような錯覚を起こします。

地球の夕焼けと火星の夕焼け！

地球の夕焼けと火星の夕焼け！

地球の夕焼けは、日中青い空が夕暮れ時に、空が赤く染まること何は誰でも知っている常識です。
何故赤く染まるかと言えば、地球の大気を構成している分子が太陽光を錯乱させるため、
人間の視力では赤く見えるのです。
火星の場合は、日中の空は赤っぽく、夕暮れ時は遠くに見える太陽の近くが青っぽく見えるのです。
何故青っぽく見えるかと言えば、大気中に舞い上がった細かな塵が光を錯乱させるためだそうです。
２００５年にＮＡＳＡのスピッツァーが撮影した証拠写真が次の画像です。
正に、地球の常識、火星の常識にあらずです！

サイクロン・台風（タイフーン）・ハリケーン！

サイクロン・台風（タイフーン）・ハリケーン！

５月になって南シナ海で台風１号が発生し、インド洋ではサイクロン「アンファン」がインドに上陸し、
既に８４名の犠牲者が出ているなど、いよいお台風シーズンの始まりです。
いろいろな単語が出てくるので少し整理しておきましょう。
１．まずサイクロンですが、これは低気圧を指す一般的な用語です。
２．もう一つトロピカル・サイクロンがあります。これは熱帯（性）低気圧、つまり一般には熱帯地方に
　　発生する種類の低気圧を指す用語で、表題の３種類は全てトロピカル・サイクロンです。
３．表題の３つは地域によって呼び名が異なります。サイクロンは本来トロピカル・サイクロンと
　　称するべきですが、長すぎるのでサイクロンと言っています。全て固有の名前が付きます。
４．サイクロンは東経１００度（マレーシアの西側）以西で発生する熱帯低気圧です。
５．台風（タイフーン）は東経１００度から東経１８０度で発生する熱帯低気圧です。日本では台風と
　　称しますが、南西アジアではタイフーンと言います。
　　世界のトロピカル・サイクロンの中でも台風（タイフーン）は発生数が最も多く、
　　勢力も最強だそうです。
６．ハリケーンは西経１８０度以東で発生する熱帯低気圧です。
　　既に米国ではハリケーンの被害が発生しているようです。
　　西経域のハリケーンが東経（西経）１８０度に達して北西太平洋に入ってきた場合、
　　それ以後は台風と呼ばれます。
７．南半球のオーストラリアでも発生しますが、渦巻きの方向が北半球と南半球で逆方向です。
　　南半球で発生して赤道を跨いで北半球に入るとどの時点で渦巻きが逆になるのか不明です。
８．さらにエクストラトロピカル・サイクロンがあります。これは日本では温帯低気圧と言います。
　　「台風が温帯低気圧に変わりました」と気象庁が発表するのを耳にします。
　　トロピカル・サイクロンの熱帯低気圧は暖かい空気だけで成り立っていますが、
　　温帯低気圧のエクストラトロピカル・サイクロンは暖かい空気と冷たい空気とが接しているという
　　構造的違いがあります。温帯低気圧が逆戻りして赤道方向に近づかない限り、熱帯低気圧に
　　変わることはまずありません。
９．３つの熱帯低気圧の発生地域はおよそ次のようになっています。

１０．熱帯低気圧の強度については２つの識別方法があります。
　　　日本が採用しているのは国際基準で、中心付近の１０分間平均の最大風速を識別します。
　　　米国が採用しているのはシンプソン・スケールで、１分間平均の最大風速を識別します。
　　　日本でいう最大瞬間風速に近いもので、２割ほど大きく表現されます。
１１．日本都米国のクラス分け比較は次のようになります。
日本　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　米国
クラス　　　　　　　　　　　 風速　　　　　　　　　　　 カテゴリー　　　　　　　　　 風速
熱帯低気圧クラス２　　　        １７．２ｍ／ｓ以下　　　　      設定なし
台風クラス３　　　　　　　　１７．２ｍ／ｓ以上　　　　      設定なし
台風クラス４　　　　　　　　２４．５ｍ／ｓ以上　　　     　ハリケーン・カテゴリー１　　３３ｍ／ｓ以上
強い台風クラス５　　　　    　３２．６ｍ／ｓ以上　　　　     ハリケーン・カテゴリー２　　４３ｍ／ｓ以上
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ハリケーン・カテゴリー３　　５０ｍ／ｓ以上
非常に強い台風クラス５　        ４３．７ｍ／ｓ以上　　　         ハリケーン・カテゴリー４　　５９ｍ／ｓ以上
猛烈な台風クラス５　　　　    ５４．０ｍ／ｓ以上　　　         ハリケーン・カテゴリー５　　７０ｍ／ｓ以上

どちらも風速３２．６ｍ／ｓ以上のレベルを台風やハリケーンとして警戒しているようです。

鉄と鋼の話！

鉄と鋼の話！

原子番号が２６の鉄は地球の地核以外で最も多く存在する元素です。
原子番号１は水素で原子核の周りにある電子は１個です。鉄の電子数は２６なのです。
鉄までの元素は恒星（太陽）の核融合のよって作られますが、原子番号が鉄より大きい元素は
新星爆発などでしか生じません。
地球に存在する金やプラチナなどは大昔の超新星爆発が太陽系を作った証しなのです。
人類が作った建造物の大半に鋼が使用されているのは、無尽蔵な鉄があったおかげです。
純度１００％の鉄は白い金属光沢を放つそうですが、原子核の周りの電子が増えたり減ったりする
イオン化傾向が高いため、大気中でお目にかかることは出来ません。
我々が目にしているのは鋼です。
鉄と鋼の違いは炭素の含有量なのです。
鉄は０．０２％未満の炭素を含みます。鋼は０．０２％～２％程の炭素を含みます。
鉄は良く錆びると言われますが。鉄の錆は大きく分けて２つあります。
赤錆び：鉄が水や水蒸気と接触すると、鉄は電子が減りプラスイオンになります。
　　　　水では水酸化物イオンというマイナスイオンが出来ます。
　　　　この反応を繰り返すことで、鉄から水分が抜けてＦｅ2Ｏ3という赤錆びになるのです。
黒錆び：赤錆びと同じように酸化されるのですが、赤錆びのようにぼろぼろになりません。
　　　　鉄を高温で熱すると空気中の酸素と反応して表面が黒くなり、Ｆｅ3Ｏ4になります。
　　　　この黒錆びはきめが細かく、表面をコーティングするような感じで覆ってくれるのです。
身近な製品で鋼の代表格はステンレス鋼です。
名付け親はイギリスの学者ブレリアン氏でした。
１９１３年にイギリスで軍の委託により小銃や大砲の地金開発に努力していたブレリアン氏は、
スクラップ置き場で錆びていない鉄片をスクラップの山から発見しました。
それはクロムを１３％以上含んだ合金鋼でした。
食卓用のナイフに試作し、ステンレス鋼「Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ　Ｓｔｅｅｌ」の愛称をつけ特許を取ったのです。
鉄に添加されたクロムは酸素と結合してステンレスの表面に不動態皮膜という極薄の酸化皮膜を作り、

錆びの発生を防いでいるのです。
この酸化皮膜は厚さ１００万分の３ｍｍ程度と大変薄いのですが、傷ついても酸素に触れるだけで
再生する優れものです。クロムの含有量を増やせばステンレスの耐食性が高まります。
さらに、酸化皮膜を強化するニッケルを添加することで、より耐食性を向上させることが出来ます。
ステンレス鋼は金属組成的に分けると次の３種類になります。
・マルテンサイト・ステンレス：１３クロム系
・フェライト・ステンレス：１８クロム系
・オーステナイト・ステンレス：１８クロム・８ニッケル系
家庭で最も使われるステンレス鋼はオーステナイト・ステンレスです。

いよいよ桜の季節！

いよいよ桜の季節！

新型コロナウイルス感染が吹き荒れる今日この頃ですが、桜の季節はウイルスを吹き飛ばす勢いで近づいています。

イベントの自粛要請があるので、お花見が出来ないのは残念ですが、

桜の季節は日本人にとって明るさをくれる有り難い存在です。

自由が丘はまだソメイヨシノはほとんど開花していませんが、大島桜は見頃になりました。

霰と雹！

霰と雹！

掲題の漢字を読めますか？
あられ「霰」とひょう「雹」です。
誰でも知っているこの２つの違いについて、明確に説明しろと言われると考えてしまいます。
答えはサイズの違いです。
気象庁によると霰は直径が５ｍｍ未満、雹は５ｍｍ以上なのだそうです。
何れも発生源は積乱雲です。
積乱雲の中には、雨や雪の元となる雪の結晶、氷の粒、水滴が詰まっています。

雪の結晶や氷の粒が大きくなると、自重でだんだん下りていきます。
そこで、水滴とぶつかり凍りつき、そのまま溶けずに地表に達すると霰になります。
霰状態のものが雲の中で上昇気流に乗り、さらに水滴と結合することで、
サイズが５ｍｍ以上になって地上に到達するのが雹なのです。
当たり前と思っている生活環境の中にも、意外な発見はあるものです！

宇宙についての質問集！

宇宙についての質問集！

インターネット記事をチェックすると、５０％以上が新型コロナウイルスに関連した内容で
気持ちが暗くなってきます。
気晴らしの為に、宇宙についての質問集を作成しました。
宇宙物理学は最近ブラックホールが撮影されたりして、どんどん進化していますが、
それでもまだ解らないことだらけの様です。
逆に考えれば、それが人類の夢のようなもので、益々興味が沸いてくる分野なのです。
簡単なものから難しいものまでいくつか掲載しますので、このブログを読まれる皆さんは
いくつ正解出来るでしょうか？
①　太陽系の惑星の中で、２万７千メートルの山がある惑星はどこでしょう？
②　太陽系の惑星の中で最も熱い惑星はどこで、温度は何℃でしょう？
　　温度の選択肢：２９３℃、４００℃、４７０℃、８００℃、１５９０℃
③　体長０．５～１．２ミリメートルのクマムシは月で生きることが出来るでしょうか？
④　宇宙飛行士になる３つの条件は何でしょう？
　　選択肢：健康、理解力、体力、運動能力、忍耐力、語学力（英語）、誠実性、協調性、創造性
⑤　宇宙に存在するものは５％の物質と他に２つあると言われています。その２つの名前と
　　　それぞれの比率（％）はどれくらいでしょう？
　　比率の選択肢：１５％、２２％、３３％。５６％、６２％、７３％、８０％
⑥　月は毎年地球から離れていっていますが、どの位ずつ離れていっているでしょう？
　　選択肢：２．５～３ｍｍ、３～４ｃｍ、７～８ｍ、５５ｍ～７０ｍ、６～７ｋｍ、１０～１３ｋｍ
⑦　ケンタウロス座にある地球から４０光年離れた星があるのですが、何でできているでしょう？
　　選択肢：塩、石炭、鉄、花崗岩、金、ダイヤモンド
⑧　金星に降る雨はどんな物質の雨でしょう？
　　選択肢：塩水の雨、炭酸水の雨、硫酸の雨、液体窒素の雨
⑨　宇宙に匂いがあるでしょうか？
⑩　特殊相対性理論と一般相対性理論の違いは簡単に言うと何でしょう？
（答えはこちら）

スピッツァー・お役目ご苦労様でした！

スピッツァー・お役目ご苦労様でした！

スピッツァーとはＮＡＳＡの赤外線天文衛星です。様々な波長の電磁波で宇宙を観測する衛星群「グレート・オブザーバトリーズ」の１機として２００３年８月に打ち上げられました。それ以来、１６年間に亘り数多くの成果を挙げてきましたが、先月３１日に機体がセーフモードに切り替えられ、全ての観測活動ミッションを終了しました。

スピッツァーは地球から距離を置いて追いかけるような位置関係で太陽の周りを公転し、地球から出る熱放射の影響を避けることができるので、より口径の大きな地上望遠鏡を上回る感度を持っていました。さらに、従来の赤外線天文衛星と比べてはるかに暗い天体を観測でき、より遠方の宇宙の姿を私たちに届けてくれたのです。
赤外線観測では、望遠鏡や装置自身が出す赤外線がノイズとなって観測の妨げになるのを防ぐために、望遠鏡や観測装置を極低温に冷却する必要があります。スピッツァーは液体ヘリウムを冷媒に用いていますが、液体ヘリウムはきわめて蒸発しやすく、搭載されている液体ヘリウムがすべて失われた時点で、本来の性能での運用は終了となるのです。
スピッツァーの１６年間に亘る観測活動の軌跡は素晴らしいものでした。搭載されている３種類の観測装置のうち、赤外線分光計と多波長撮像光度計のヘリウムが２００９年に尽きたため、初期観測ミッションはここで終了となりました。この時点でスピッツァーミッションは成功したと判断されたのですが、運用チームは最後に残された観測装置である赤外線アレイカメラの観測波長４つのうち２つを使って、延長ミッションを行うことにしたのです。当初想定されていたミッション期間を大幅に超えて、スピッツァーはさらに１０年半もの間、画期的な成果を挙げ続けました。
次世代の赤外線宇宙望遠鏡であるジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の打ち上げを見越して、スピッツァーミッションは２０１８年で終了することがいったん決定されたのですが、その後ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の打ち上げが延期となったため、スピッツァーの運用は今年まで継続されることになったのです。
スピッツァーは、恒星や惑星の形成、初期宇宙から今日に至る銀河の進化、恒星間塵の組成など、天文学の様々な分野の研究に貢献してきました。２００９年には土星を取り巻く未知の巨大な環を発見しましたし、２０１４年には、できたばかりの惑星系で小惑星同士が衝突した証拠を検出して、こうした天体衝突が太陽系の形成初期にも頻繁に起こり、惑星形成に重要な役割を果たした可能性があることを示しました。

延長ミッションの２０１６年には、ハッブル宇宙望遠鏡との共同観測によって、これまでに検出された中で最も遠い銀河の画像が得られました。さらに、２０１７年には、みずがめ座の方向約４０光年の距離にある太陽系外惑星の赤色矮星「ＴＲＡＰＰＩＳＴ－１」の周りに、下記画像の想像画像のような７個の地球サイズの惑星を発見したのです。これは、スピッツァーの功績として、最も広く知られた成果の一つです。

２０１５年、スピッツァーのミッション１２周年を祝って下記のような過去の撮影画像が公開されました。

１６年間のミッション終了に際し、ＮＡＳＡ副長官のＴｈｏｍａｓ　Ｚｕｒｂｕｃｈｅｎ氏が、次のメッセージをスピッツァーに贈られたのが印象的ではありませんか！

「スピッツァーは宇宙についての完全に新しい視点を私たちにもたらしてくれました。宇宙のしくみを理解し、私たち人類の起源や、私たちは宇宙の中で孤独な存在なのか、といった様々な問いを投げかける上で、私たちを何ステップも先へと前進させました。スピッツァーによって、さらに研究を要する重要で新しい疑問や興味深い天体が見つかり、将来の研究の道筋が示されました。スピッツァーはミッションの終了後も長きにわたって、科学に計り知れないインパクトを与えることでしょう。」

センサーが「ＩｏＴ」を広げ、「ＡＩ」を育て、人間の暮らしを豊かにする！

センサーが「ＩｏＴ」を広げ、「ＡＩ」を育て、人間の暮らしを豊かにする！

センサーとは、学術的に表現すると、自然現象や人工物の機械的、電磁気的、熱的、音響的、化学的性質あるいはそれらで示される空間情報・時間情報を、何らかの科学的原理を応用して、人間や機械が扱い易い別媒体の信号に置き換える装置のことを指します。
既に、かなり前からセンサーは使用されていて、我々もその名前はよく知っています。
このセンサーがインターネットの普及に伴い、最近は新たなビジネスモデルを作り出し、現代はまさにセンサー競争の時代と言っても良いのではないでしょうか？
センサーの歴史を見ると次の様に分けられます。
過去のセンサーの役割：検知
デジタル時代のセンサーの役割：検知、変換、処理
システム化した現代のセンサーの役割：検知、変換、処理、認識、分析、解釈
現代のセンサーを活用して急速に広がっているのが「ＩｏＴ」です。これは「Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ」の略称で、日本語では「モノのインターネット」と称しています。家電製品やＩＴ機器、オモチャ、文具、自動車から社会インフラまで様々な分野でセンサーが活用されています。最近良く聞く「コンテクスト・アウェアネス」と言う言葉がありますが、これは、センサーで取得したデータを活用して、コンピュータや、場合によっては人工知能が認識・判断することを言います。現在の「ＩｏＴ」はまさにこれを応用したものなのです。
「ＡＩ」として注目されている人工知能にもセンサーは欠かせません。コンピュータの技術が発達していることで、人工知能は学習すればするほど賢くなることは、一番難しいと言われる囲碁の世界でも証明されています。人工知能を賢くさせるための教材をセンサーが提供しているわけです。
人間の暮らしを豊かにする点については、外出していても、家のエアコンが自動稼働する様なコマーシャルがあること等で、沢山の人が認識しています。
新しい分野では、就業人口が減少して問題になっている農業でもセンサーが威力を発揮しそうです。稲作で最も大事な水管理について、水位などを把握するための水田センサーや自動給水弁といった機器を用いることで、これまで課題となっていた農業の技術伝承やコスト削減の問題を解決できる可能性が出て来ているのです。
さらに、人間の五感を拡張する為に人間の感覚をはるかに超える能力を持つセンサーを実現する技術開発が進んでいます。例えば「聴覚」です。京都大学では多くの音源が混じった音から、特定の音を自在に分離するマイク技術を開発しています。この技術を磨くと騒然とした群衆の中でもひそひそ話を聞き出すことが出来るそうです。補聴器の最大の課題は騒音下での聞き取りですから、このマイクが早期に完成することを期待します。