• 福江 純、沢 武文 [たけやす]、高橋 真聡 [まさあき] 編, (1988, 1993, 2014) 2020: 極[きょく]・宇宙を解く — 現代天文学演習。恒星社厚生閣, 301 pp. ISBN 978-4-7699-1643-7.

2020年2月にでたB5判 横書きのペーパーバック。「天文宇宙検定 1級」の「公式参考書」だそうだ。わたしは、2024年3月、さいたま市 大宮の本屋で、「天文宇宙検定」 2級・3級のテキスト [読書メモ] とならんでいたのを見て、はじめて存在を知った。執筆者を2級のテキストとくらべると、福江 純さん、大朝 由美子さん、政田 洋平さんがかさなっているので、たぶん1級の問題を企画する集団ともかさなりがあるのだろう。

「極」というと地学関係者としては北極・南極を考えてしまう。天文ならば、天体の見かけの位置をしめす赤道座標に天の北極・天の南極があるし、銀河座標にもその座標の極がある。しかし、本書の「はじめに」によれば、本書は、1988年に出た『宇宙を解く』から、1993年に「新」、2014年に「超」をつけたものにつづくもので、「極」には演習書として「きわめた」という思いがあるのだそうだ。しかし、(内容を理解しないうちの印象にすぎないが) 本書の内容が決定版とはおもえず、まだかわりゆくものだろう。すなおに『宇宙を解く 第4版』としたほうがよかったと思う。

章だてはつぎのようになっている。
第1章 現代天文学の基礎概念
第2章 太陽系と太陽
第3章 恒星の世界
第4章 連星とブラックホール活動
第5章 天の川銀河と星間物質
第6章 銀河と宇宙

目次を書きぬいてみると、わたしにとって、項目としては知っているが、操作可能な知識になっていないことがらが多い。そのレベルの人が見た印象としては、天文学の基本をマスターするためのよい教科書のようだ。わたしの大学初級の「地学」の授業の教材としては、2級・3級のテキストはよいと思ったが、本書は、第1章第1節はよいが、第2節からすでに (球座標や円筒座標での積分がでてくるので) むずかしい。教えるたちばではわかっていたほうがよいのだが、いまのわたしには、本書を読んで演習問題をとくことについて、たぶん潜在能力はあるとおもうのだが、時間をさく意欲と根気がつづかないので、表面的理解のままになりそうだ。(来年にもっと高度な授業をしなければならないといった必要性にせまられればやるかもしれないが、いまのところその予定はない。)

折りかえしのあとに くわしい目次をつける。
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• 天文宇宙検定委員会 編, 2023: 天文宇宙検定 公式テキスト 2023-2024年版 3級 星空博士。恒星社厚生閣, 133 pp. ISBN 978-4-7699-1693-2.
• 天文宇宙検定委員会 編, 2023: 天文宇宙検定 公式テキスト 2023-2024年版 2級 銀河博士。恒星社厚生閣, 158 pp. ISBN 978-4-7699-1692-5.

いずれも 2023年3月にでた B5判 横書きのペーパーバック。すでにどこかで見ていたかもしれないが、わたしは、なにかの業務をする資格の試験ではない「検定」には興味がないので気にとめなかった。2024年3月、さいたま市 大宮での用事をすませて大宮駅前の本屋に行ったら、宇宙・天文の棚にこれが大きく陳列されていたので、たまたま手にとってみたら、(大学の理科教職の教科内容の科目である)「地学」の授業の宇宙分野の参考書にしたくなるようなしっかりした教材だった。大宮で大きくとりあげられていたのは、埼玉大学 教育学部 准教授 の 大朝 由美子さんが積極的にかかわっているからだろう。

「天文宇宙検定」はいちばんやさしい4級からむずかしい1級まであって、4, 3, 2級の「公式テキスト」と全部の級の「問題集」が出版されている。(検定は2011年からはじまっていて (Wikipedia [[天文宇宙検定]] による)、「公式テキスト」は 2011-2012年版 から 2年ごとに更新されたものが出ている (CiNii Booksによる)。しかし本書を見ても過去の版があることも過去の版からどのように変わったかもわからない。) 1級の「公式テキスト」はないが、「公式参考書」とされている本がある。副題のような形で 4級は「星博士ジュニア」、3級は「星空博士」、2級は「銀河博士」、1級には「天文宇宙博士」と書かれている。読者として 4級は小学生 (のうちで星に関心をもつ人)、3級は中学生ぐらい、4級は高校生や大学生や社会人を想定しているようだ。

4級のテキストはほぼ総ルビで、3級は漢字の全部ではないがおおくルビがついている (専門用語のほか、音読みか訓読みかまよいそうな一般の語にもついている)。2級の本は3級の本よりはだいぶすくないが、まよいそうなところにはついている。ただし、白地に明るい色のインクで印刷された字のルビを読みとるのはちょっとつらい。余談だが、副題の「博士」の読みかたはどこにもしめされていないようだ。

「宇宙」ということばは、たくさんの銀河をふくむ universe をさすばあいと、(原理的には大きくても現実的には) 地球からうちだした物体によってさぐることができる範囲の space をさすばあいがある。本書には、その両方がでてきて、「宇宙」の意味は章によってちがうことがある。それがわかって読めば混乱はしないとおもうが、つかいわけがあることが明示されてはいないので、はじめて読む人には注意が必要だとおもう。

4級の内容は、だいたい小学校・中学校の理科でおしえている範囲に見えたので見送ってしまったのだが、よくたしかめていない。高校の地学でおしえている内容は、3級の本と2級の本にわかれていて、たとえば、地球の自転・公転と見かけの天体のうごきの関係は3級、星の光の明るさとスペクトルとHR図は2級のほうにある。自然科学としての天文学のほかに、暦と天文学についての科学史、星についての神話や文化遺産の話題もおおいのだが、そのような主題の本としてすすめられるかどうかはわからない。検定と関係なく地学の教材をもとめているわたしのかってな希望としては、3級と2級の本の内容を自然科学にしぼって専門的なところをはぶいて1冊ぶんにした本がほしくなった。

折りかえしのあとに、まず3級、それから2級の本の目次をつける。項目のあとに「/」につづいて執筆者名を入れた。ただし「*」のところは「(株)フォトクロス、アストロ・アカデミア」が (おそらく図を) 担当している。「>>>」は「コラム」である。
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• François-Marie Bréon, Gilles Luneau, Preface by Jean Jouzel, Maps by Hugues Piolet, (2015, 2018) 2021: Atlas du climat: Face aux défis du réchauffement. Paris: Éditions Autrement (Editions Flammarion の部門)
• フランソワ=マリー・ブレオン、ジル・リュノー、序文=ジャン・ジュゼル、鳥居 絹子 訳、地図製作=ユーグ・ピオレ、2024:　新版 地図とデータで見る 気象の世界ハンドブック。原書房, 170 pp. ISBN 978-4-562-07284-2.

日本語版は2024年3月の新刊。2019年に出た本 (便宜上「旧版」とよぶ) [旧版の読書メモ] の改訂版だ。日本語版を見ただけでは、原書が 2021年に出版されたこと、(序文から) 原書の初版が 2015年に出版されたことはわかるが、原書が何版かはわからない。出版社ウェブサイトの原書のページ　https://www.autrement.com/atlas-du-climat/9782746762084 を見ると、ウェブページ本文にはないが、表紙画像に TROISIÈME ÉDITION とあるので、第3版であることがわかる。日本語版の旧版は原書第2版の訳である。

帯には大きな字で「世界の気候の問題が一目瞭然でわかるアトラス!」とあって、出版社はこの本の内容には「気象」よりも「気候」のほうがあっていることはわかっているはずなのだが、題名には旧版と同様に「気象」ということばがはいっている。わたしは旧版について読書メモでもんくをいうだけでなく、直接出版社に意見をいうべきだったかもしれない。

目次を書きぬいてみると、旧版との変化はとてもすくない。したがって、旧版の読書メモに書いた問題点の大部分もそのままだ。ただし、「気候を妨害する」となっていたところだけは、気候を「かく乱する」または「かき乱す」に変更され、意味がとおるようになった。

小節見出しまで書きぬいて気づいたのは、「行動のとき」の章の「未来のシナリオの研究」の節の「RCPシナリオ」という小節がなくなったことだ。これは新版では IPCC の第6次評価報告書にもとづいたので、それまで、たとえば「RCP 8.5, SSP 5」のようによばれていたシナリオを「SSP5-8.5」によぶことになり、本文では SSPをおもてにだすことになったからだろう。RCPということばは、つぎの節の「不確実性」の小節ででてくるのだが、「SSP5-8.5」でいえば 8.5 はRCPを区別する符号であることの説明がないのは残念だ。(ここで論じられている数量の将来見通しについては、SSP のちがいよりも RCP のちがいのほうがおおきくきくのだから。)

「人類が気候をかき乱すとき」の章の「気温の上昇」の節では、フランスの年平均気温の分布地図が2020年までに更新されているが、日本語版で追加された日本の年平均気温は折れ線グラフは旧版とおなじ2018年までのままだ。それでも本文の論旨にはさしつかえないのだが、気象庁ウェブサイトの図 https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/temp/an_wld.html は 2023年まで更新されているので、それをいれたほうがよかったとおもう。

そのほかにもデータを更新しているところがあるとおもうが、わたしはまだ比較検討していない。

折りかえしのあとに くわしい目次をつける。旧版とかわったところは「#」のあとに旧版の表現を (ちがう部分だけ) つけておく。
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• 古川 安, 2022: 津田梅子 — 科学への道、大学の夢。東京大学出版会, 198+12 pp. ISBN 978-4-13-023078-0.

2022年1月に出た四六判縦書きのハードカバー。

わたしは、まえ (2016年11月) に 古川 (2010) の論文を読んでいた。科学史学会の会員ではないが、2016年はじめに出た『科学史研究』の気象学史特集[読書メモ] に執筆したのをきっかけにその雑誌を読むようになり、過去の目次を見てバックナンバーをとりよせたのだった。Nimura『少女たちの明治維新』に、津田梅子は二度目のアメリカ留学のとき生物学を学んだと書いてあったが、その内容にたちいってはいなかったので、それを知りたかったのだ。

古川 (2010) を読んでわたしが知ったことの概略。津田梅子は、High Schoolを卒業して帰国したあと、華族女学校の教員になったが、secondary 教育の教員としてやっていくには大学レベルの教育を受ける必要があると考え、アメリカの大学に留学することにした。留学先はフィラデルフィアの近郊にある Bryn Mawr College (ちかごろの日本語ではふつう「ブリンマー」とされ、古川さんもそれにあわせているが、発音は「ブリンモア」のほうが近いそうだ) だった。女子大学だが、山川捨松が留学した Vassar College などが教養大学だったのとちがって、博士課程もそなえた専門教育の体制を組んでいた。そして Bryn Mawr はいちはやく (Johns Hopkins についで) 生物学科をもっていた。梅子は入学してすぐに生物学を主に学ぶことにしたようだ。留学期間は 1889-1892年の3年間で、卒業の条件をみたすことはできなかったが、卒業研究にあたることをやった。指導者はのちに遺伝学で知られた Morgan だが、当時は発生学を専門としていた。梅子はカエルの発生を観察し、その内容は 1894年に Morgan & Tsuda の共著で出版された論文にふくまれた。(論文の後半にでてくる卵を傷つけた実験は Morgan によるものである。なお、雑誌の題名には「顕微鏡的科学」といういまからみると奇妙なことばがつかわれているが、1966年以後の Journal of Cell Science のもとになった雑誌である。) 梅子は帰国後も発生の観察をつづけたかったようで、東大の 箕作 佳吉 に相談したと手紙に書いているが、教員のしごとでいそがしく実験にとりかかることはできなかった。その後の梅子は女子英学塾をつくることに集中し、生物学をふくむ自然科学を専門とすることはなかった。ただし英語は目的ではなく世界の多様なものごとをまなぶ手段と考えており、そのものごとのうちには科学もあった。

本書が出たのでさっそく買ったのだが、とおして読んでいない。拾い読みして印象にのこった論点をあげておく。2024年3月、本書と同じ主題の著者の講演をきいたが、そこでも話題になっていたことだ。

ひとつは著者がこの主題に出会ったいきさつだ。著者は化学の科学史、とくに合成繊維などの高分子の合成に関する知識の発達を専門としている。1992-93年にペンシルバニア大学で在外研究をした。その研究の場はフィラデルフィア市の中心部にあったのだが、そこは住むのに適さないところだったので、電車で20分の郊外の町にアパートを借りた。それが Bryn Mawr で、そこに行ってから津田梅子が留学していたところだと知ったのだ。【「新宿は家賃が高いので国分寺に住むことにしたら、その近くに津田塾大学があった」みたいな話。】 それ以後、化学史のしごとのあいまに少しずつ調査をしてきた。

もうひとつだいじなこととして、女子英学塾は理科をわすれていなかった。梅子のあと学長となった 星野 あい は、そのまえ 1908-1912年に Bryn Mawrに留学して学士をとっているが、その専門は生物学と化学である。そして、第二次世界大戦中、英語教育は禁止されたわけではないが志望者がすくなくなって英学塾はそれだけではなりたたなくなり、理科のコースを開設した。戦後の教育改革で新制大学になったとき、数学科はできたが、企画にはあった化学科はできなかった。(国が新制大学の化学科に必要と考えた実験設備などをそろえることができなかったのだろう。)　【わたしの母は新制の津田塾大学の第4回卒業生で、英文科を出ている。母は高校のときは文科・理科にわたる関心をもち、課外活動の科学クラブで化学や生物の実験をしたそうだ。もはやたしかめることができないが、もしかすると、津田塾の理科に行きたかったがそれが数学だけになってしまったのが残念だったかもしれない。】

これは講演を聞いて気づいたことだが (本書にも白黒写真で出てくるし2010年の論文にも文中の記述はあるのだが、わたしは読みとばしていた)、梅子は留学にあたって華族女学校に辞職願いを出しているが、それが赤字で修正されて、在職のままの留学を申し出たあつかいになった。そして、(本書には見あたらないが) 講演で古川さんは、もし梅子が華族女学校を辞職して留学したのだったら、そののちのなりゆきはちがっていたかもしれない、と言っていた。【わたしも考えさせられた。梅子が3年で帰国したのは、最初の留学の費用や2度目の留学の最初の2年の華族女学校の給料など、国の費用で勉強させてもらった恩を (華族女学校にではなく、日本社会に) かえさなければならないという思いもあっただろう。もしアメリカ側の篤志にたよった私費留学ならば、アメリカで科学教育者として力をつけてから日本社会に貢献するという選択もありえたかもしれないと思う。】

文献

• 古川 安, 2010: 津田梅子と生物学 — 科学史とジェンダーの視点から。科学史研究, 49 (253): 11-21. https://doi.org/10.34336/jhsj.49.253_11
• ジャニス・P・ニムラ (Janice P. Nimura) 著 (2015), 志村 昌子、藪本 多恵子 訳, 2016: 少女たちの明治維新。原書房。[読書メモ]
• T. H. Morgan and Umé Tsuda, 1894: The orientation of the frog’s egg. Quarterly Journal of Microscopical Science, 139: 373-405. https://doi.org/10.1242/jcs.s2-35.139.373
• Jane M. Oppenheimer, 1983: Thomas Hunt Morgan as an embryologist: The view from Bryn Mawr. American Zoologist, 23: 845-854. https://doi.org/10.1093/icb/23.4.845

折りかえしのあとに目次をつける。
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• 榊原 保志, 2023: 観測・実験・モデルで伝える 気象教育 (気象ブックス 048)。成山堂書店, 212 pp. ISBN 978-4-425-55471-3.

2023年12月に出た A5判 縦書きのペーパーバック。

著者はながらく信州大学 教育学部 の教員養成課程で、理科教育、とくに気象教育を専門としてきた。2023年3月に定年になったらしく、現在は特任教授となっている。本書は、小・中・高校むけの教材づくりのくふうがつまっている。実際に小・中・高校でおこなった授業の実践記録もあるが、大学の授業のなかで実習としておこなったもの、JICA専門家としてネパールの学校でおこなったものもある。

身近な気象の観測に関するものが多い。観測される要素には、気温、風、気圧、雲などがある。観測するための道具をつくるところからやるばあいもある。

フラスコの中の空気の圧力を変えて雲粒に相当する水滴ができるのをみるのは「実験」とされ、脱脂綿で雲の形をまねるのは「模型」とされている。そのほかに「モデル」とされるものがでてくる。それは数値計算ではなく、現実世界でおきている因果関係のしくみを別の物体で表現したもので、「実験装置」とは明確なさかいめがない。(むかしは「物理モデル」や「physical model」でつうじたようだが、いまはこの用語は物理法則にもとづく数値モデルをさすこともあるので、「物体によるモデル」というべきだろう。)

折りかえしのあとに目次をつける。
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• 千葉県史料研究財団, 1999: 千葉県の気候・気象 (千葉県の自然誌 本編 3, 県史シリーズ 42)。千葉県, 805 pp.

1999年 3月に出た A4判 横書きのハードカバー。片手では持てない重い本。本文の文字が大きいので、そのまま縮小して B5 判で出版したほうがよいような気がする。しかし本書は 千葉県史 全51巻のうち第40-51巻の「千葉県の自然誌」の1冊であり、自然誌の他の巻には生物や化石の写真が多いから大きな紙面をつかうことになったのだろう。

県史をつくるしごとは「千葉県史料研究財団」の業務となっていた。ウェブ上でこの財団をさがしたところ、県のサイトのつぎのページで、2008年度末に廃止されたらしいことがわかった。

県政情報・統計 > 組織・行財政 > 行財政改革 > 行政改革 > 公社改革 > 更なる公社改革について【平成18年7月】 > 2(2)廃止・撤退予定の団体、又は、前回の改革方針で現経営形態継続・別途検討としており、その方針を変えない団体
https://www.pref.chiba.lg.jp/gyoukaku/gyoukaku/about/koumokubetsu/2-2tettaiyotei.html

現在、県史の本は県の「文書館」があつかっており、県庁に行けば買えるそうだ。

県政情報・統計 > 広報 > 行政資料 > 文書館（ぶんしょかん） > 県史・刊行物 > 千葉県史
https://www.pref.chiba.lg.jp/bunshokan/contents/chibakenshi/index.html
県政情報・統計 > 広報 > 行政資料 > 文書館（ぶんしょかん） > 行政資料販売
https://www.pref.chiba.lg.jp/bunshokan/contents/shiryouhanbai/index.html

「千葉県の自然誌」の編集の中心になったのは 沼田 真 さん (1917-2001) で、1989年 (館の設立) から1998年まで、千葉県立中央博物館の館長をつとめていた。千葉県知事であった 沼田 武 さんの兄弟であったという事情もあるが、(生まれは茨城県だそうだが) 千葉県で育ち、京都大学に学んだあと長く千葉大学の教員をつとめた人であり、日本全国に知られた生態学者、環境科学者だったから、千葉県の自然誌をまとめる適任者であったことはたしかだろう。

自然誌の他の巻は県博物館の人がおもになったものもあるが、気候の巻は 吉野 正敏さん (1928-2017) が中心となった。本書出版時は愛知大学教授だが、そのまえ長く筑波大学教授をつとめていた。若いころに共著がある (当時、吉野氏は法政大学助教授) 沼田氏からさそわれたのだろうが、こちらも気候誌をまとめる適任者がえらばれたといえる。

• 根本 順吉、倉嶋 厚、吉野 正敏、沼田 真, 1959: 季節風。[読書メモ]

くわしい目次は折りかえしのあとにつけるが、ひとまず、執筆分担がわかるかぎりでのおおまかな目次をしめしておく。

第1章 千葉県の気候・気象の概説 /吉野 正敏
第2章 気温 /野口 泰生
– 第8節 気温変化と海面温度・塩分濃度との関係 /吉野 正敏
第3章 降水量 /野口 泰生
– 第4節 豪雨・強雨と微雨の分布 /吉野 正敏
第4章 風 /鈴木 力英
– 第5節 山風・谷風 /中村 圭三
– 第6節 風と波 /新田 尚
第5章 日照と日射 /新田 尚
第6章 霧 /高橋 正清
– 第4節 台地の霧と新東京国際空港 (成田空港) /長谷川 隆司
第7章 台風 /新田 尚
第8章 梅雨 /新田 尚
第9章 局地気流 /岩瀬 松治
第10章 はげしい気象 /高橋 正清
– 第5節 ダウンバースト /中山 章
第11章 都市気候 /山下 脩二
第12章 大気汚染と環境問題
– 概説 /菊池 立
– 第1節 千葉県の大気汚染の変遷, 第7節 地球大気環境汚染物質 /鈴木 将夫
– 第2節 夏の大気汚染, 第3節 冬の大気汚染, 第4節 市街地の大気汚染 /井上 智博
– 第5節 エピソード /宇野 博美
– 第6節 酸性雨 /押尾 敏夫
第13章 千葉県の気候区分 /田宮 兵衛
第14章 気候・気象と民俗・生活 /吉野 正敏
第15章 気候・気象と産業 /吉野 正敏
第16章 生物と気候 /中村 圭三

吉野さんの同門の東京教育大学・筑波大学で学んだ気候学者がおおぜい分担している。そのうちでたぶんいちばん若いのは 鈴木 力英 さんで、のちにユーラシアの植生と気候を専門とし、道なかばで亡くなってしまったが ([別ブログ 2017-06-21 の記事])、大学院生のときの研究テーマは関東の海陸風で、本書の分担はその延長上のしごとだ。山下 脩二 さんによるヒートアイランドの実態例は大学教育の一環を兼ねて学生を動員した観測の成果で、いまならちがう方法をとると思うが、当時の技術では最善の努力だっただろうと思う。

地方気候誌には気象庁が都道府県ごとに配置している気象台の知見がかかせない。本書には銚子地方気象台長だった 高橋 正清 さんが参画している。なお、高橋さんは『千葉県古気候資料調査報告書 — 玄蕃日記 1791～1872』[読書メモ] もまとめている。あきらかに気象台長の業務ではなく、編集委員として意義を感じたからやったにちがいない。残念ながら本書では話題が現代の気候・気象にしぼられたためこの資料は活用されていないが、もし自然「史」の企画だったらもっと重視されただろう。気象庁からは、本庁に所属し、個人名の著作も多い 新田 尚 [たかし] さんも参画し、気象庁が得た豊富な知見のなかからえらばれた材料を提供している。

大気汚染についてはおもに 千葉県 環境研究所 (1968年から公害研究所, 1992年から環境研究所, 2001年から環境研究センター) の大気研究者が担当している。

気候と農林水産業、気候と文化については、吉野さんが自分で書いている。個人としてはとても博識な人ではあるが、一人の人が思いつけることの限界も感じる。執筆メンバーを農林水産業や文化の側の人にひろげると際限なくなると思ったのだろうか。

折りかえしのあとに くわしい目次をつける。「[]」をつけた項目は かこみ記事。執筆者がかわるごとに「/」のあとに執筆者名をいれた。
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• 藤田 慎一, 2012: 酸性雨から越境大気汚染へ (気象ブックス 036)。成山堂書店, 146+4 pp. ISBN 978-4-425-55351-8.

2012年に出た四六判縦書きのペーパーバック。

【わたしは、2024年度に「温暖化と酸性雨」という授業を担当することになった。わたしは酸性雨について教えるのははじめてで、酸性雨を広域大気汚染の一環と位置づけたいのだが、そのすじがきをくみたてる参考となる本がほしい。図書館の目録を検索すると本書があった。わたしは2011-12年ごろに窒素循環に関する環境問題の課題を調査したので、そのときに読んでいるべきだったとおもうのだがたまたま気づかなかったようだ。手もとにもちたくて、2024年2月現在、新刊書としては売っていなかったので、古本の通信販売で買った。】

酸性雨とは、硫酸イオンや硝酸イオンが多くふくまれた雨をさしている。それは、イオウ酸化物や窒素酸化物が降水にとりこまれることによって生じる。イオウ酸化物や窒素酸化物は、自然のものもあるが、産業活動由来の大気汚染物質であることが多く、雨にとりこまれなくても害をおよぼすことがある。したがって、酸性雨の問題は、広域大気汚染の一環とみたほうがよい。「広域」はあいまいだが、わたしは水平スケール 数百 km 以上をかんがえている。人間社会の問題としては国境にまたがるとややこしい問題になるので「越境大気汚染」が注目されることがおおく、本書もその用語をつかっている。しかしわたしは自然現象としてとらえるときには「広域」と書いておく。

著者は、社会の関心が「酸性雨」から「越境大気汚染」にうつっていく時期に、電力中央研究所の研究チームの中心的メンバーとしてそれを研究してきた。その話題は本書の後半 (第5-7章) にでてくる。そのまえ、1970年代に「酸性雨」が環境問題として注目されたことは第4章にでてくる。すなおに本書の題名のような本を書くならば第4章あたりからはじめるところだと思うが、本書にはそれにさきだつ話題がある。

第1章。人間の産業活動起源の酸性物質による環境問題は19世紀なかばからあった。それは、アルカリ物質である「ソーダ灰」(炭酸ナトリウム) を 塩 (塩化ナトリウム) からつくる際の副産物である塩化水素を放出することによっておきた。塩化水素の排出が規制され、産業は塩酸をも産物として回収するように変わっていった。

第2章。農芸化学 (肥料) の観点から、降水の化学成分のモニタリング観測がおこなわれるようになった。日本でも1880-90年代に駒場農学校、1910-20年代に国の農事試験場で、1930-40年代には気象台で観測がおこなわれている。(気象台の観測の背景はつぎの大気汚染および降水のしくみへの関心である。)

第3章。19世紀のおわりには、ロンドンのスモッグに代表される、石炭の燃焼による大気汚染が深刻になった。これには固体粒子とイオウ酸化物がふくまれ、イオウ酸化物は硫酸イオンとして降水を酸性化させた。

第2次世界大戦後、スウェーデンの Egner, Rossby たちが広域で降水の成分のモニタリングをおこない、面的分布を論じる「化学気候学」をはじめた。【そこで大気中の二酸化炭素も観測されたことを、わたしは Osiris 26巻 [読書メモ] の Bohn (2011) の論文で読んだが、事業の重点は窒素循環にあったことものべられていた。】

第4章。北ヨーロッパで酸性雨によると思われる生態系被害 (本書はその内容にはくわしくないが) がおき、汚染源は中部ヨーロッパ (ドイツ、ポーランドなど) らしかった。1972年にスウェーデン政府が提起してOECDのもとに協力計画がつくられ、1977年には国連の機関が関与して「欧州監視評価計画 (EMEP)」がつくられ、1979年に長距離越境大気汚染条約 (LRTAP)、1985年にそのヘルシンキ議定書ができた。

日本では1971-1975年に、酸性の雨 (霧雨) による健康被害や農作物被害がいくつかおきた。しかし1970年代後半に日本ではイオウ酸化物の排出の規制が進んだので、この問題はおさまったかのようにおもわれた。

1985年に森林 (とくにスギ林) の衰退が報告され、原因として酸性雨がうたがわれた。この現象の原因は単純ではないが、主役は (大気汚染ではあるが) オキシダント (おもに対流圏オゾン) と考えられるようになった。

他の東アジア諸国でも酸性雨や広域大気汚染の調査がはじまった。

第5章。著者たち電力中央研究所のチームは、日本全国規模で降水をサンプリングする観測網をつくり、硫酸イオン、硝酸イオン、アンモニウムイオン、カルシウムイオンの湿性沈着量を評価した。また、ガスおよび粒子状物質による乾性沈着量を推計した。外国もふくめた東アジアのイオウ酸化物排出源を推計し、火山起源のものも考慮して、イオウの収支を計算し、それを説明する長距離輸送モデルを構築して発生源を論じた。

第6章。多数の国が参画する 東アジア酸性雨モニタリングネットワーク (EANET) が 1998年から試行稼働、2001年から本格稼働した。ネットワークのセンターは新潟市におかれている (現在「アジア大気汚染研究センター」となっている)。第7章。広域大気汚染の課題は、イオウ酸化物・窒素酸化物だけではなく、浮遊粒子状物質も、オゾンなどのオキシダントもからんでいる。第6章・第7章には著者たちが (本書執筆時の) 最近得た科学的知見の話題もあるが、ひとまず紹介は省略する。

折りかえしのあとに目次をつける。
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• 藤田 慎一、三浦 和彦、大河内 博、速水 洋、松田 和秀、櫻井 達也, 2014, 2017, 2021: 越境大気汚染の物理と化学 2訂版。成山堂書店, 294 pp. ISBN 978-4-425-51363-5.

A5判 横書きのペーパーバック。2014年に初版、2017年に「改訂増補版」、2021年 2月28日に「2訂版」が出ている。【初版がでたのが、わたしが窒素循環に関する環境科学の課題を調査していた時期よりもあとだったので、わたしはどの版も読まないままきてしまった。2024年4月から「温暖化と酸性雨」という授業を担当することになったのでその準備として、2024年2月に買って、拾い読みしている。】

「越境」とは国境をこえることであるが、本書の話題は国境に関係なく 水平スケール 数百 km 以上の大気汚染現象である。それを定量的に把握したり予測型のシミュレーションをしたりするための基礎知識をまとめた教科書である。

章だてと執筆分担はつぎのようになっている。なお、各章の演習問題があるが、まとめて最後の章のあとに置かれている。
第1章 越境大気汚染とは /藤田
第2章 発生源と排出量 /藤田
第3章 大気 (気体) の化学 /大河内
第4章 大気の物理 1 (気象) /三浦
第5章 大気の物理 2 (移流・拡散) /櫻井
第6章 粒子の物理 /三浦
第7章 粒子の化学 /大河内
第8章 雲の物理 /三浦
第9章 雲の化学 /大河内
第10章 乾性沈着 /松田
第11章 湿性沈着 /藤田
第12章 広域輸送 /速水
第13章 自由対流圏および成層圏の汚染 /大河内

汚染物質としてあつかわれているのは、まず、イオウ酸化物・硫酸と、窒素酸化物・硝酸である。それが雨にふくまれれば「酸性雨」ともいえるが、本書の用語では「湿性沈着」である。それに対して気体またはエーロゾル粒子の形で地上に達するのが「乾性沈着」である。両方とも重要だ。
また、いわゆる「PM 2.5」 (粒径 2.5 μm 以下の粒子) をふくむ 浮遊性粒子状物質 (SPM)もあつかわれている。
オゾンおよびそれとの反応にかかわる物質については、3.5節で対流圏でおこるおもな反応、第13章で成層圏オゾン破壊に関することをのべているが、対流圏での具体的なふるまいにはふみこんでいない (いわゆる光化学スモッグは本書にとっては空間規模が小さいという判断だろう)。

広域の輸送の例としては、原子力事故による放射性核種や、黄砂もあげられている。

なお、気象学のたちばからみると、エーロゾルについては 放射 (光や赤外線) を吸収・散乱・射出するはたらきも重要なのだが、本書では、6.8節で、その素過程と、光学的厚さ (いいかえれば大気の混濁度) の実態の例をあげているが、気候にあたえる効果は話題にふくめていない。

化学の専門教科書にありがちなように、微分や積分をふくむ数量の式も出てくるし、化学反応式や化学平衡の式もでてくる。粒子を球で近似するつごうで円周率 π と 粒径 rの何乗かがふくまれる式がわりあい多い。粒子を粒径の区間別にわけてそれぞれの粒子数をかぞえるような計算もよくでてくる。

第4章と、第8章の大部分は、気象学の教科書にもでてくる内容である。説明が短すぎる気もするが、不足を感じた読者が気象学の教科書でおぎなえばよいだろう。第8章の最後の 8.7 節は、エーロゾル粒子が雲粒や雨・雪にとりこまれるプロセスであり、気象学の教科書には出てこないが本書としては大事なところである。

折りかえしのあとに目次をつける。「/」につづいて執筆者名をいれた。
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• Marco Bittelli, Gaylon S. Campbell & Fausto Tomei, 2015, paperback 2020: Soil Physics with Python: Transport in the Soil-Plant-Atmosphere System. Oxford University Press, 449 pp. ISBN 978-0-19-885479-1 (pbk.)

手もとにあるのは、2020年に出た A5 と B5 の中間の判形のペーパーバック。2022年に、洋書の通信販売のサイトでみつけて注文した。

著者に Gaylon Campbell がはいっていてこの題名だから、日本語版が『パソコンで学ぶ 土の物理学』[読書メモ] として出ている本の例文のプログラム言語を BASIC から Python にかえたものだろうと思った。たしかにそうなのだが、それだけではなかった。

本書の章を『パソコンで学ぶ土の物理学』の章と対比するとつぎのようになる。本書であたらしくくわわった章に「@」印をつけておく。
1. Introduction # 第1章 土の物理学とコンピュータ
2. Basic Physical Properties of Soil # 第2章 土の理工学性
3. Soil Gas Phase and Gas Diffusion # 第3章 土中のガス拡散
4. Soil Temperature and Heat Flow # 第4章 土中温度と熱の流れ
5. Soil Liquid Phase and Soil-Water Interactions # 第5章 土中水のポテンシャル
6. Steady-State Water Flow and Hydrallic Conductivity # 第6章 透水係数と水分移動
7. Variation in Soil Properties # 第7章 土の理工学性の変動
8. Transient Water Flow # 第8章 水の浸潤と再分布
@9. Triangulated Irregular Network
@10. Water Flow in Three Dimensions
11. Evaporation # 第9章 水の蒸発
@12. Modelling Coupled transport
13. Solute Transport in Soils # 第10章 土中の溶質移動
14. Transpiration and Plant-Water Relations # 第11章 蒸散 — 植物と物理的環境との相関システム
15. Atmospheric Boundary Conditions # 第12章 大気環境と境界条件

BASICの本は鉛直1次元の問題に徹していたが、本書では、Chapter 9 で係数が水平方向に不均一であるばあいをあつかい、Chapter 10 では3次元の水の流れをあつかっている。そのあたりのプログラム例は、空間分布の作図もふくんでいて、数ページにわたってつづくものになっている。Chapter 4 の熱伝導にも2次元の問題がくわわっている。計算機の発達のおかげで、複雑な計算ができるようになったのはいいことでもあるが、初級の教科書なのに記述が長くなって読むのにてまがかかかるというこまったことでもある。

また、BASICの本からひきつがれている題材についても、プログラム例には、Python で数値計算する人ならばたいていつかう Numpy や matplotlib のほか、Scipy, Tkinter, Visual Python というパッケージをつかうところがある。Python言語の初歩の説明はあるが、各パッケージの説明はほとんどない。なお、Python 2.7 を基本としているが、Python 3 とのちがいを「__future__」というパッケージをつかう形で解決しようとしている。Python 3 の環境で初歩の学生につかってもらうためには、教員が動作確認をしておく必要がありそうだ。わたしはそれをするよりも、BASICの本の例文を Python に書きなおすことにしたほうがよいかと考えている。

折りかえしのあとに目次をつける。
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• G[aylon]. S. Campbell, 1985: Soil Physics with BASIC: Transport Models for Soil-Plant Systems. Elsevier Science Publishers B.V.
• ゲイロン S. キャンベル 著, 中野 政詩, 東山 勇 監訳, 1987: パソコンで学ぶ 土の物理学 [自然環境管理の基礎]。鹿島出版会, 192 pp. ISBN 4-306-02252-8.

日本語版は 1987年に出た A5判 横書きのハードカバー。わたしは出版されてまもないころに買った。(そのころ、気候モデルの陸面過程の担当になり、勉強する必要を感じていた。)

土壌層の中およびその上の大気とのあいだの、エネルギー (ここで運動エネルギーは重要でないので「熱」と言ってしまうことが多い)、水、その他の物質の移動について、数値を計算できるようになるための教科書である。水平方向の不均一性はたなあげにして鉛直1次元の問題としてあつかう。

土壌中のエネルギー伝達は熱伝導なので微分方程式で書くことができ、係数 (熱伝導率) が一定ならば微分方程式としてとけるが、係数が場所によってちがったり、土が水をふくむわりあいによって変化したりすると、とけなくなり、微分を差分で近似して数値計算するしかなくなる。土壌の空隙中の液体や気体の移動については、ますます数値計算にたよることになる。本書では、物理法則にもとづくモデルの構成からはじめて、数値計算のしかたを具体的におしえる。モデルの構成のところでは、熱伝導や物質の拡散を電気伝導と同様にとらえ、伝導度の逆数を抵抗として電気回路になぞらえた模式図をつかっているところがある。

プログラム言語として、1980年代なかごろに普及していたパソコン用の BASIC (Microsoft社の MBASIC) を採用している。ただし当時普及していた他の処理系でもうごくように変数名を2文字に限定している。本書巻末の「BASICプログラム」にふくまれたプログラム例はおそらく著者によるもののままで日本のパソコンでもそのまま動いたのだろう。【なお「問題解答」のところのプログラム例は、引用符中の文字列が日本語ローマ字になっているところもあるので訳者が追加したものなのだろう。また作図をふくむ例文もあるが、その作図機能はおそらく NEC PC9801シリーズの N88 Basic のものと思われる。しかし作図機能をつかった例文は例外的で、多くの解答例は数値を数字で書き出すところまでのプログラムをのせ、作図については指導していない。】

著者は、An Introduction to Environmental Biophysics (日本語版は『生物環境物理学の基礎』) の著者でもあり、そちらでは、植物や動物にとっての大気環境を、エネルギー収支を中心としてあつかっている。本書では話題を土壌にしぼり、土壌の水収支にかかわるかぎりで、植物による水の吸い上げと蒸散を視野にいれている。

訳者は農業土木の教員や研究者である。用語のうちに「土の理工学性」というものがあり、physical properties of soils だから、わたしならば「土壌の物理的性質」とするところだが、農業土木の分野の用語なのだろう。それ以外の用語についてはわたしは理学系または土木系の水文学の教科書とちがいを感じなかった。ただしきちんとてらしあわせたわけではない。

出版社は建設関係の本を出しているところで、巻末の広告ページをみると、本書は土木工学の分野である土質工学の本のなかまとみなされているらしい。

章だてはつぎのようになっている。第3章の「ガス拡散」では、おもに酸素 (O₂) をあつかっている。
第1章 土の物理学とコンピュータ
第2章 土の理工学性
第3章 土中のガス拡散
第4章 土中温度と熱の流れ
第5章 土中水のポテンシャル
第6章 透水係数と水分移動
第7章 土の理工学性の変動
第8章 水の浸潤と再分布
第9章 水の蒸発
第10章 土中の溶質移動
第11章 蒸散 — 植物と物理的環境との相関システム
第12章 大気環境と境界条件

わたしは第4章の熱伝導のところはまじめに勉強したのだが、第5～8章の水の輸送のところは、水の流れを加速度が遅いとして力のつりあいでとらえること、重力だけでなく毛管力などをもポテンシャルの勾配で表現すること、土壌中の空隙が液体の水で飽和しているかいないかであつかいがかわることなどの水文学の基礎知識なしに読んだので、よくわからないままとおりすぎていた。まだしっかり読みかえしていないのだが、基礎知識があれば理解できるように書かれていると思う。

折りかえしのあとに目次をつける。「/」のあとに日本語訳の担当者名をいれた。
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