カテゴリ"科学の常識"のコラム

寒波が到来し、アメリカや日本でも寒い日が続いていますが、これは北極振動が原因といわれています。

北極振動とは「北極圏」とそれを取り巻く「中緯度帯の気圧場」の振動をいいます。地震のように地面が振動しているのではなく、気圧が高低するので「振動」といっています。

北極が低気圧に覆われると、その影響で周囲が相対的に高気圧になります。そこに気圧差が生じ、空気の流れが起こります。それがジェット気流（偏西風）に影響を与え気象にさまざまな影響を与えるというわけです。

たとえば北極の気圧が平年よりも低い時には、これを「北極振動指数が正」といいますが、この指数が正の時は北極と中緯度の気圧差が大きくなり、その結果「北極」を取り巻く寒帯ジェット気流が強くなります。そのため北極からの寒気の南下が抑えられ中緯度の地域は暖冬になります。

※空気は高気圧から低気圧に移動する性質があるため

逆に北極振動指数が負の時はジェット気流が弱くなるため北極からの寒気の南下し厳寒の冬となります。

異常気象といえば、低緯度（赤道付近）のエルニーニョが有名ですが、高緯度に起こるこの北極振動も気象に大きな影響を与えていることが最近になってわかってきました。特に日本は振動の対象となる中緯度に位置するため、この北極振動の影響を受けやすくなっています。

北極振動が変化する要因の1つとして太陽活動との関連が知られています。地球温暖化というと、二酸化炭素の放出ばかり取り沙汰されますが、こういった太陽活動も含めた大きな力が働いていることを認識すべきでしょう。

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地球には運よく大気という濃密な気体の層があります。この大気があるおかげで私たちは生きることができます。しかしその大気も地球の表面から高度を上げるにつれ薄くなり、しまいには大気がなくなります。

大気のある層を大気圏といいます。この大気圏はどれくらいの厚みがあるかというと約1000km。これ以上がいってみれば「宇宙」なのですが、実際には高度80km-120kmあたりから宇宙空間と呼んでいます。

しかし高度1000kmといわれてもピンときませんね。
そこで例を示しましょう。

2009年12月20日にソユーズTMA-17に搭乗し、現在は国際宇宙ステーションで約5ヶ月間の滞在を行っている野口聡一さん。滞在している宇宙ステーション（ＩＳＳ）は最低高度278km、最高高度460 kmの軌道を回っています。

BS放送やCS放送はアンテナを静止衛星の方角に向けてセットします。これはこの方向に電波を発信する衛星がいるから。静止衛星は赤道上の高度約35786kmの円軌道にあり、地球と同じ方向に同じ速度で回っています。だから見かけ上は静止しているようになるのです。

カーナビの位置情報をセットしてくれるGPS衛星も静止衛星の一つ。これは20200kmの軌道上にあります。宇宙ステーションに比べるとかなり上空にある衛星です。上空にある衛星ほど大気の影響を受けないので、速度は速く、また落ちにくくなります。

海外に行くときに旅客機に乗りますね。そのときの高度は約11km（11000m）あたり。このあたりは対流圏(0km-11km)と成層圏(11km-50km)の境目にあたり、大気の状態が非常に安定しているため多くの航路に使われる高度になっています。いまは飛んでいませんが、世界最速の旅客機コンコルドは高度18000mを飛んでいました。窓から見る空は昼なのに宇宙空間のように濃いブルーだったそうです。

以前世界の世論をよそに北朝鮮がテポドンを打ち上げました。この大陸間弾道ミサイルは高度1000kmまで打ち上げます。人工衛星を打ち上げるときもこの高度なので、核ミサイルも「人工衛星である」と偽装ができるのです。

《大気の高度と温度》

・対流圏(高度0km-11km)

地上（0km）を20℃とすれば高度11kmあたりは-40℃くらい。上昇するにつれ温度は低下します。

・成層圏(高度11km-50km)

高度11kmでは－40℃。高度50kmでは－15℃くらいです。この圏内は上昇するにつれ温度は上昇するのが特徴。

・中間圏(高度50km-80km）

高度50km位のところは－15℃。80kmくらいでは－90℃になります。上昇するにつれ温度は低下するのがこの圏内。

・熱圏（高度80km-800km）

上昇するにつれ温度は上昇します。エネルギーとしては2000℃位あります。ただし空気は薄いので、気温計で測ると0℃前後とのこと。

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韓国から輸入した氷酢酸を薄めずに飲んで胃炎を起こす事故が起こったようです。

「消費者庁は１８日、兵庫県内の会社員５人が韓国で調味料として使われる氷酢酸を飲んで急性胃炎などの症状を訴え、うち２人が約２週間入院したと発表した。同庁は氷酢酸を直接飲まないよう、注意を呼びかけている。2009/11/19毎日新聞」

氷酢酸（ひょうさくさん）とは酢酸の濃度が98％以上のものをいいます。酢酸は融点が15℃と水よりも高いため、冬場には氷点下にならなくても15℃以下で氷のような固体になります。氷のようなので氷酢酸。

酢酸の化学式は（CH3COOH）。英語表記は「acetic acid」。読みはアセティックアシッド。繊維でアセテートというものがありますが、これは木材パルプ（セルロース）を原料に酢酸を反応させた合成繊維です。アセテートはタバコのフィルターに使われていますね。

通常手に入る濃度の酢酸は燃えることはありませんが、純度の高い氷酢酸は燃えます。また強い腐食性があるので一般家庭での取扱いは難しいです。国内で手に入れようと思ってもなかなか手に入りません。薬局で売っている酢酸も30％酢酸ですし食酢は5％前後ですから。

ところが韓国では「ビンチョサン」といい普通に売っているようです。食酢を飲むのが健康にいいと、日本でも酢は人気ですが、氷酢酸をそのまま飲んだらそりゃ胃炎になります。酢酸は通常の食酢にも入っていますがその濃度は3～5％。氷酢酸は98％以上の高濃度ですから薄めて使用するのが当たり前。

家庭で食用として使うには「食酢」と表示されているものを使うのが無難です。酢酸はアルカリ塩を溶かすので、アルカリに由来する汚れを落とすことができ、お掃除に使うこともできます。

ポットの洗浄にはよくクエン酸を使いますが、家庭用のお酢でも効果はあります。ポットの汚れは水に含まれるカルシウムなどが固着したものですから酸性の酢酸がこれを溶解します。

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今月18日未明に「しし座流星群」が見られます。今年はかなり活発に見られるのではないかと期待が高まっているようです。ちょうど11月18日は月もなく、0時～07時の間は真っ暗です。雲がなければ、かなり期待できるのではないでしょうか。ピークは南中する午前6時頃と予測されています。方角は南の空の高い位置。ちょうど火星と土星に挟まれたしし座あたりが放射点です。しし座流星群の出現期間は11月5日～11月25日なので、この日を逃しても見られます。

ところで、流星群とは？

流星、いわゆる流れ星ですが、これは宇宙の塵が地球の大気圏に突入し、その際に摩擦熱で燃えるときに発する光が見えることをいいます。宇宙の塵は直径0.1mmほどの小さいものから1mほどの大きなものまでいろいろです。塵に含まれる成分によって燃えるときの温度が異なり、それが流星の色に影響します。赤いもの、オレンジ色のもの、緑色のもの...例えば含まれる成分がマグネシウムなら緑、酸素なら黄緑、窒素なら赤、ナトリウムはオレンジなど。

しし座流星群といっても、しし座の星々が大気圏に突入してくるわけではなりません。丁度流星が出現する中心点がしし座あたりなので「しし座流星群」。流星群がやってくるのではなく、毎年地球のほうが、流星の発生しやすい塊（ダストトレイル）に突入するのです。

このダストトレイルは太陽を周回する彗星が撒き散らしたチリが塊状になったもの。彗星も同じ軌道を回りますからダストトレイルは徐々に太っていきます。そのトレイルの中に地球が突入して流星群となりますが、彗星の軌道やダストトレイルの位置、そして地球の進入角度など、そして月齢など微妙に異なるので、流星が見られるかどうかは毎年異なってしまうというわけです。

ちなみに、しし座流星群の塵を発生する親となる母彗星はテンペル・タットル彗星（周期33年）。夏の流星群で有名なのはペルセウス流星群。出現は毎年8月12日あたり、ちょうどお盆の頃です。お盆に帰省したら夜空を見上げましょう。母彗星はスイフト・タットル彗星（周期133年）。

松任谷由実さんの歌にもなった「ジャコビニ彗星の日（悲しいほどお天気）ジャコビニ流星群は現在は「10月のりゅう座流星群」と呼び名が変わっています。ジャコビニ流星群は1972年に大出現があるとニュースで騒がれましたがこれが大外れ。記憶にある方も多いことでしょう。母彗星はジャコビニ・ツィナー彗星（周期6.6年）。いずれの彗星も太陽を周回する太陽系の一員です。

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秤（はかり）にはいろいろなものがありますが、どの秤でもその計量した値、つまり重さを取引（有償・無償にかかわらず）に使う場合には「取引証明用の検定を受けて合格した秤」を使わなければいけないことになっています。

たとえば、対面式のお肉屋さんで豚こま200g買うときにグラム数が表示される秤は取引証明用の秤でなければなりません。これは計量法という法律で決まっているのです。秤がないからといって、その辺にある体重計で代用してはいけないのですね。

で、その取引証明用の秤ですが、機種によって使用できる地域が決められています。

地域区分例：

（1）北海道、青森県、岩手県、宮城県、秋田県

（2）宮城県、山形県、福島県、茨城県、栃木県、群馬県、埼玉県、千葉県、東京都、神奈川県、新潟県、富山県、石川県、福井県、山梨県、長野県、岐阜県、静岡県、愛知県、三重県、滋賀県、京都府、大阪府、兵庫県、奈良県、和歌山県、鳥取県、島根県、岡山県、広島県、山口県、徳島県、香川県、愛媛県、高知県、福岡県、佐賀県、長崎県、熊本県、大分県、宮崎県、鹿児島県（薩摩地方に限る）

（3）東京都（八丈･小笠原支庁に限る）、広島県、山口県、徳島県、香川県、愛媛県、高知県、福岡県、佐賀県、長崎県、熊本県、大分県、宮崎県、鹿児島県、沖縄県

その秤を使用する場所が、たとえば茨城県の場合は（2）の表示のある機種を使います。北海道の場合は（1）の表示にある機種。高知県の場合は（3）の表示にある機種を使います。

（3）の表示のある機種を（1）の北海道で使うとどうなるのか？
　　アンサー⇒正しく軽量されません。

これは、地域によって「重力加速度」が違うからです。

重力加速度って？

地球は自転していますので赤道方向に遠心力が働きます。赤道に近いほど遠心力は強いのでその分重力加速度が少なくなり、同じ質量のものは軽く表示されます。北海道で量るよりも高知県で量ったほうが軽く表示されるのです。だから正確さを要求される取引用の秤はその地域にあわせて正しく計量できるように調整されているのです。

ちなみに、ロケットの打ち上げ基地のある種子島。何の理由も無く「種子島」なのではなく、南のほうがロケットが軽くなって打ち上げ易くなるので「種子島」なのですね。日本だけでなく、世界各国打ち上げ基地は赤道に近いところで行われているようです。

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