3 0 0 0 OA つららの研究 Ⅰ : つららの構造と成長の一般的特徴
- 著者
- 前野 紀一 高橋 庸哉
- 出版者
- 北海道大学低温科学研究所
- 雑誌
- 低温科學. 物理篇 (ISSN:04393538)
- 巻号頁・発行日
- vol.43, pp.125-138, 1985-03-18
1 0 0 0 OA つららの研究 Ⅱ : つららの波模様、つららのこぶ、曲ったつらら
- 著者
- 前野 紀一 高橋 庸哉
- 出版者
- 北海道大学低温科学研究所
- 雑誌
- 低温科學. 物理篇 (ISSN:04393538)
- 巻号頁・発行日
- vol.43, pp.139-147, 1985-03-18
1 0 0 0 鉛直過冷却雲風洞による雪結晶の浮遊成長実験
- 著者
- 高橋 庸哉 遠藤 辰雄 若濱 五郎 福田 矩彦
- 出版者
- 日本結晶成長学会
- 雑誌
- 日本結晶成長学会誌 (ISSN:03856275)
- 巻号頁・発行日
- vol.24, no.2, 1997-07-01
The characteristics of snow crystal growth by vapor diffusion at water saturation and in free fall were quantitatively investigated in a vertical supercooled cloud tunnel for periods up to 30 min at temperatures from -3 to -23℃.
本研究は、IT世紀の理科学習ツール「インターネット天文台・気象台」を開発・設置、教育実践に活用し効果を挙げてゆくことを目標としている。本年度は、熊本大学にインターネット天文台を設置、首都圏に既存の二基と合わせて教育利用を推進した。互いに近接した既存の二基と地理的に離れた後続天文台が渇望され、熊本大学インターネット天文台はまさにそれに応えるものとなった。また、北日本に天体ライブ映像を配信するためのサーバーを、北海道教育大学の札幌校に設置した。熊本大学教育学部附属中一年の理科で、インターネット天文台を利用した授業を行った(平成14年12月)。屋上で天体望遠鏡を使い実際に太陽面を観察した後、インターネット天文台を操作しての太陽面観察とした。インターネット経由の天体観察自体、子供連には初めての経験であり、それは印象的なものであった。黒点の移動を調べるための前日・前々日を含めインターネット天文台をフルに活用し、この実践例から、「各地のインターネット天文台を相互利用することで、天候条件に左右されがちな天体観察の授業を、計画通りに進めることができる」という利点があらためて確認された。星が月に隠れる「星食」現象を捉え、教育学部学生対象に観測会を実施、熊本と関東とで現象に30分もの時間差があることを体験してもらった(熊本と首都圏のインターネット天文台を併用)。教員志望学生のこうした体験は、将来の小中高における教育を豊かにしてゆく大切な要素である。インターネット気象台と、「定点2000」観測点(ライブカメラ含む)、アメダス観測点などインターネット上の気集情報を組み合わせた教材を用い授業実践を行った(平成15年1月、学部生卒業研究の一環)。「青森は雪だった」「高知の天気は予想と違った」など、子供達が主体的に取り組みながら各地の天気の違いを学ぶ様子が見られ、一定の成果を挙げることができた。特定領域内においては、複数の研究と連携が動き始めたところである。その強化は、今後の発展課題である。
1 0 0 0 降雪粒子の形成過程を考慮した酸性雪の形成機構の研究
世界中の降雨の大部分は、それをもたらす上空の雲に0℃以下の温度領域が十分に含まれており、そこでは酸性雪の形成が支配しているはずである。しかもこの降雪は、採取した時に、降雪粒子の種類・大きさ・結晶形など形成過程の履歴の情報を知ることが出来るので、雨滴の場合より解析的な追跡が可能である。さらに、それらの最も効率のよい成長様式は、霰などの雲粒捕捉成長と雪片などを形成する気相成長とその併合過程の組み合わせによる様式の2つに大別される。しかも、この成長様式は、成長の初期に、いずれかに決定されると、途中で乗換がほとんどできないと考えられるものであり、この研究ではこの2つの様式について降雪試料を化学分析してみた。その結果、雲粒捕捉成長と気相成長による降雪は、それぞれ、硫酸塩と硝酸塩をを他の成分に比べて、顕著に卓越して、含有していることが明らかにされた。しかもそれらをもたらす降雪雲の雲システムから推定すると、前者は、都市である札幌でも郊外の石狩および遠隔地の母子里においても、ほとんど同じ程度の割合で、高い濃度で、検出されることから、いわゆる長距離輸送されて、雲粒に取り込まれて、溶液反応で酸化が促進したものと考えられる。また、後者は落下速度が遅く、かつ下層の風が弱い時に卓越する、降雪様式であること、さらに、札幌や石狩における、下層が陸風で明らかに汚染された気流の中を降下するときに、高い濃度が検出され、母子里では低い値であることから、雲底下の人為起源の汚染質を取り込んだものと判断される。後者の降雪に含まれる硝酸イオンは自動車の排気ガスが主な発生源と考えられるが、さらに、第2、第3番目を常に占める成分は、非海塩性の塩素イオンとカルシュウムイオンであり、発生源として、ゴミの焼却と路面のアスファルトの分散が考えられる。
1.「雪」に関するコンテンツの拡充セスナー機から撮影した流氷写真・ビデオ、クリオネや降雪粒子のビデオ、ヒグマなどに関するページを制作した。また、「降ってくる雪」中の「ルーペで見てみよう!」コーナーを視覚的なものに改良した。2006年度のトップページアクセス数は11万4千余件であった。2.学校教育現場での実践と内容の妥当性検討雪に関する関するコンテンツを利用した授業等を行い、その内容妥当性の検証を進めた。また、前年度に制作したLAN対応リアルタイム気象データモニタリングシステムを市内小学校4校に展開し、実地試験を進めた。2006年12月に札幌市内小学校の研究授業を行った。3.教育現場でのコンテンツ利用の促進方法の実施雪の学習に関する教員向けセミナーを実施し、全道各地から53名の参加があった。雪たんけん館を活用した模擬授業及び授業作りワークショップ、雪たんけん館やITをどう生かすかをテーマとした討論・講演などを行った。事後アンケートによると、セミナー内容に関する満足度は5段階評価で4.5、参加者の98%が教室ですぐに使える情報があったと答えた。また、天気情報と大気の実験に関する小学校教員ワークショップを企画・実施した。4.コンテンツ利用状況調査札幌市内小学校(209校)を対象としたアンケートを行い、次の結果が得られた:a)Webページ「北海道雪たんけん館」を使った実践を行った学校が12%あった,b)「雪」を教育素材として、どう思うかも問いに対して、70%は取り上げるべきと答えた。また、これまでに4回実施した雪の学習研究会参加者のうち小学校教員にコンテンツ利用状況に関するアンケートを実施した。31%が北海道雪たんけん館を授業で使ったことがある、あるいは同僚が使っているのを見たと答えた。実際に授業で活用し得るコンテンツであることが示された。
1 0 0 0 酸性雪の雲内における硝酸塩の取りこみ機構の解明
この研究目的と同じ内容の北極圏スバルバールのニーオルセン(北緯79度東経12度)で行った観測結果が未解析で残っていたので、その解析を詳細に進め、その結果から標題の目的の研究を行うことにした。この期間は1998年12月16日から1999年1月9日までの間であり、この地方は完全な極夜であり、大気化学的条件としては、光化学反応は考慮する必要がないという興味ある環境であった。また、この時期はこの地方では比較的降雪が見られ、この時期を過ぎると全く降雪がないとされている。その降雪も量が少なくかつかなりの強風であるといわれていたのであるが、この年は大雪に恵まれ、しかも余り強風でない状態続いた。解析によって得られた知見は以下の通りである。(1)降雪試料に含まれている化学成分はかなり低濃度ではあるが、これまでの観測結果の傾向が再確認された。それは、雲粒付の雪結晶と雲粒の全く付かない雪結晶雄である雪片は硫酸塩と硝酸塩を夫々卓越して含んでいた。(2)雲粒の付かない雪片だけが観測された時間に環境大気の硝酸塩はエアロゾルの粗大粒子よりは微粒子の方で枯渇した状態が発見された。(3)また雲粒無しの雪結晶が降る時の降雪試料にかなりの高濃度の硝酸塩が検出され、それと同時に同じ濃度の水素イオンが測定された。このことから、雲粒の付かない雪結晶の表面では硝酸ガスそのものを物理吸着の形でとりこんでいるものと考察される。(4)3日間に亘る長時間の連続する降雪の途中から硝酸塩が枯渇するする現象が発見された。これも光化学反応が起こらないためであると考えられる。以上のことを総合的に考察すると硝酸塩もまた長距離輸送される大気汚染物質であると考えることが出来る。
1 0 0 0 OA 授業を支援する「雪」に関するWebコンテンツの新展開と教員研修モデルの開発
- 著者
- 高橋 庸哉 新保 元康 土田 幹憲 佐藤 裕三 小笠原 啓之 割石 隆浩 神林 裕子 佐野 浩志 坂田 一則 細川 健裕 土門 啓二 松田 聡 本間 寛太 伊藤 健太郎 杉原 正樹 中島 繁登 吉野 貴宏
- 出版者
- 北海道教育大学
- 雑誌
- 基盤研究(C)
- 巻号頁・発行日
- 2007
開発してきた雪に関するWebコンテンツの授業での普及を図るために、コンテンツの拡充と共に児童向けワークシート及び教員向け学習プラン集、教員研修プログラムの開発を行った。ワークシートを授業で利用した教員は5段階で平均4.8と高く評価した。教員研修プログラム後に参加小学校教員の45%はこのコンテンツを利用しており、プログラムが有効に機能した。また、コンテンツが授業に役立ったかについて5段階で4.5と答えており、Webコンテンツの内容妥当性も示された。