親子でサイエンス

　東海地方も、平年通り６月８日に梅雨入りをしました。これからしばらく雨の季節が続きますが、梅雨が明ければ夏休み。楽しみですね。
　第３号は、「日本一の山・富士山」です。今回は、「その１」ということで、標高と気温の関係についてお届けします。

　今はまだそこまで感じませんが、梅雨が明けると毎日うだるような暑い日が待っています。雨の季節もうっとうしく感じますが、最近の猛暑も想像しただけでうんざりしますね。そんな時、天然のクーラーほど気持ちのいいものはありません。高原の避暑地なんて、あこがれますね。
　では、標高の高いところはなぜ気温が低いのでしょうか？　富士山の標高は、皆さんよくご存じの通り、３７７６ｍもあります。真夏でもかなり気温が低いことをご存じでしょうか。
　気体は、圧縮すると温度が上がり、膨張すると温度が下がります。クーラーや冷蔵庫が冷たくなるのもそのしくみを利用しています。高校で学習する「ボイル＝シャルルの法則」ですね。同じ人数なら、広い部屋より、せまい部屋の方が暑苦しく感じるのと同じことです。
　地表近くでは、上空にたくさんの空気が乗っているので、空気の重さによる圧力＝大気圧が大きくなります。１０㎝四方の正方形に、およそ100ｋｇもの力がかかっています。ところが上空に行くと上に乗っている空気が少なくなる分、大気による圧力が小さくなり、空気が膨張します。標高の高いところでは、ポテトチップスの袋がふくらんでいるのを見たことありませんか？同じことが、私たちの周りの空気にも起こっています。ですから、標高の高いところの方が、同じ量の空気でも体積が膨張し、気温が低くなるわけです。
　この標高と温度変化の割合は、水蒸気の割合など条件によって異なりますが、標高100ｍにつき約0.6℃といわれています。富士山頂の標高3776ｍ地点では、［3776÷100×0.6＝22.656］となり、平地より22℃以上も気温が低くなることになりますね。平地の気温が、最も暑い時期で40℃（！）とすれば、富士山頂はなんと気温18℃前後となり、名古屋の10月の平均気温とほぼ同じです。
　最も気温が低い明け方では、平地の気温を25℃とすれば、山頂は3℃くらいということです。涼しいというより、かなり寒いといえます。
　ずいぶん前のことにはなりますが、私は富士山頂で日の出を迎えたことがあります。お盆の頃、１年で最も暑い時期でしたが、山頂に到着した日の出前の気温が、４℃だったことを覚えています。ほぼ計算通りですね。
　もし富士山頂を目指すなら、真夏でも防寒対策が必要です。「あ～たま～をくーもーの～　う～えにーだ～しー・・・・」と歌われるとおり、富士山を登ると、途中で雲の中を通過することがあるため、雨が降るというより、霧の中（正しくは雲の中です）を歩かなければなりません。防水性の高いウエアも準備しておいておくと良いでしょう。またシルエットからもわかるように、山頂が近づくにつれ、斜面も急になります。軽く考えず、十分な装備でチャレンジしてくださいね。

　「日本一の山・富士山　その２」は、第何号になるかわかりませんが、また時期を見てお知らせしたいと思います。
　第４号は、「台風」で考えています。恐ろしい自然災害の一つですし、近年は台風にともなって豪雨の被害も増えています。充分な備えをお願いします。

　５月２１日朝の「金環日食」はご覧になりましたか？　天気が心配でしたが、何とか雲間に「世紀の天体ショー」が観察できたのではないでしょうか。今年は天体ショーの当たり年。６月６日には「金星の日面通過」、８月１４日には「金星食」と続きます。今回使った日食メガネは、６月６日にまた活用できますよ。大切にとっておきましょう。
　さて、第２号は「梅雨の季節」です。雨の日が続き、子どもたちにとってはうっとうしい季節ですが、一方では大切な天の恵みでもあります。ちゃんと理解すれば、少しは暗い気持ちも晴れるのではないでしょうか。
　まず、なぜ「梅」雨なのでしょう？　これは、梅の「花」ではなく、梅の「実」が熟す季節だからというのが有力です。他には、じめじめしてカビが生えやすいことから「黴雨（ばいう）」から転じたという説もあるそうです。
　この季節には、日本の北東側に「オホーツク海気団」、南東側に「小笠原気団」が発達します。冷たくて湿った「オホーツク海気団」と暖かくて湿った「小笠原気団」の間に「停滞前線」が発達します。これがこの季節には「梅雨前線」と呼ばれます。両方とも湿った気団であるため、どちらの勢力が強くても、湿った空気が流れ込み、雨の日が続くことになるのです。　「停滞前線」は、北側では温暖前線型、南側が寒冷前線型で雨を降らせます。梅雨の初め頃は、「オホーツク海気団」の勢力がまだ強いため、梅雨前線が日本の南側にあり、日本は前線の北側つまり「温暖前線」側となるためしとしと雨が続きます。後半に近づくと、だんだん小笠原気団の勢力が強くなり、停滞前線が押し上げられ、広い範囲で寒冷前線側になるため、梅雨の終わり頃には、雷を伴うにわか雨が多くなります。こうなると、もう梅雨明け間近ですね。
　沖縄ではＧＷに合わせるかのように４／２８に梅雨入りしました。東海地方も平年は６月８日が梅雨入りだそうです。「五月雨（さみだれ）や／上野の山も／見あきたり」（正岡子規）なんて俳句もありますが、梅雨は田植えにとって大切な天の恵みですし、空梅雨の年は、夏の水不足が心配です。少しおおらかな気持ちで、天の恵みに感謝しましょう。でもどうしてもイヤなら、北海道は梅雨がありません。ご家族で北海道に移住するしかないでしょうか（＾＾；）。
　次回第３号は「日本一の山・富士山」を考えています。一度は頂上に立ってみたくありませんか？夏休みのお出かけの参考にしていただけるとと思います。

　神塾では、小３～小６対象の実験教室「じんじゅくサイエンス」を開講しています。実験を通じて楽しく科学の理解を深める講座です。ぜひ参加してください。詳しくは、神塾ＨＰをご覧下さい。

新コーナー　親子でサイエンス　第１号「金環日食を観察しよう」
　塾長交代に伴い、「塾長のひとり言」は休止いたします。替わって、身近な科学について解説する「親子でサイエンス」をスタートします。月１回程度の更新を考えていますが、タイムリーな題材があれば、不定期で更新します。ぜひご家族でご覧下さい。
　第１号は、「金環日食を観察しよう」です。
　５月２１日には、大変珍しい天文現象の「金環日食（金環食ともいいます）」が観察できます。「金環日食」は、原因は日食と同じで、地球から月と太陽が一直線に並び、太陽が月の背後になり欠けて見える現象です。月が太陽の一部をかくす場合が「部分日食」、太陽全体をかくす場合が「皆既日食」です。地球から観察した月の大きさが、太陽の見かけの大きさより大きいと、太陽は全部月にかくされます。この場合が「皆既日食」、太陽の見かけの大きさより月の大きさが小さいと、太陽が月のまわりからはみ出して輪のように見えた状態になります。これが「金環日食」です。
　では、なぜ月の見かけの大きさが異なるのでしょうか。
　月に限らず、天体はふつう円ではなく「だ円」軌道で大きな天体の周りを回っており、中心になる天体は、そのちょうど真ん中ではなく、片方にかたよっています。地球のまわりを回っている月も同じで、地球の周りをだ円軌道で回っているため、地球からの距離が近いときと遠いときがあるのです。当然、近いときは大きく、遠いと小さく見えるため、見かけの大きさが変わるのです。
　５月５日から６日の月が「スーパームーン」とよばれる満月だったことをご存じでしょうか。この日の月は、地球に最も近づいた日と満月が重なり、最も小さく見える時にくらべ１４％大きく、1.3倍の明るさだったそうです。
　日食は新月の日に起こります。満月から新月が約２週間ですから、金環日食の日の月は、この「スーパームーン」のちょうど反対側、つまり地球から最も遠く、最も小さく見える月であることがわかります。そのため、太陽を全部かくすことができずに「金環」日食となるのです。
　次に名古屋周辺で金環日食が見られるのは２９年後の２０４１年、前回名古屋で金環日食が観察されたのはなんと９３２年前の１０８０年、平安時代のことだそうです！
　今回の金環日食は、５月２１日午前７時３０分から３３分頃、最大食は７時３１分頃です。出川小学校の皆さんは、運動会の代休でお休みだそうですね。なんと粋な計らいでしょう。その他の学校の皆さんも、少し早起きして準備をすませ、登校前にぜひお父さん・お母さんと一緒に観察しましょう。
　ただし、サングラスや色の濃いしたじきなどで観察してはいけません。明るさももちろんですが、目に有害な紫外線をカットしてくれないため、目を痛めるおそれがあります。必ず専用の日食メガネなどで観察して下さいね。


参考：名古屋市科学館ホームページ　http://www.ncsm.city.nagoya.jp/

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