- 近藤 純正, 2023: 身近な気象のふしぎ。東京大学出版会, 186 pp. ISBN 978-4-13-063719-0.
2023年7月28の新刊、A5判 横書きのペーパーバック。
著者は気象学者で、とくに地表面 (大気と陸、大気と海との境界面) でのエネルギー収支 (熱収支) と水収支を専門としてきた。その専門の関連ではつぎのような教科書的な著書がある。
- 近藤 純正, 2000: 地表面に近い大気の科学。東京大学出版会。[読書ノート]
- 近藤 純正 (編著), 1994: 水環境の気象学。朝倉書店。
また、気象学入門的な著書もある。
- 近藤 純正, 1987: 身近な気象の科学。東京大学出版会。
1933年生まれで、1997年に東北大学を定年退職しているが、その後も学者としては active で、とくにそのウェブサイトの「身近な気象」や「研究の指針」の部にかかれた多数の記事には参考になるものが多い。
- 近藤純正ホームページ http://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/
- 身近な気象 http://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/kisho/kisho00.html
- 研究の指針 http://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/kenkyu/kenkyu00.html
本書はそのうちから、『身近な気象の科学』のレベルからさらに勉強したい読者を想定して、題材をえらんで要約したものだといえる。各章末の参考文献リストには著者のウェブサイトへの参照が多い。本書のページ数では書ききれない知識がウェブサイトのほうにあるのだ。ただしウェブサイトは順に読むものではなく、知識を体系的にたどれる形でしめされているわけでもない。入り口として本書があるのはありがたいことだ。
著者は、大気中の二酸化炭素濃度の増加が地上気温の上昇をもたらすという意味での地球温暖化の理屈をうたがったことはない(はずだ)が、「すでに地球温暖化が気温の観測データにあらわれている」という話の信憑性にはきびしい。都市気候もあるし、都市というほどでなくても地表付近に風に対する障害物があると大気と陸との熱交換に影響して正味で温度が高めになる傾向がある (「日だまり効果」と呼んでいる)。また、観測誤差もあるし、観測技術の変遷もある。それをのりこえて、たしかに気温が上昇しているとのべるのは簡単ではないことなのだ (1, 3章)。温暖化がすすむと、蒸発量、湿度、降水量はどう変わるかについても、理屈と観測事実の両面からせまっていく (2章、8章)。
地表面からの蒸発 (8章) や 地表付近の風速 (5章) がどうきまるかについては理屈がある。まえがきでのべられているように、数式を読みとばしても話題はわかるけれども、理屈を追いかけるには、『地表面に近い大気の科学』や『水環境の気象学』を参照したほうがよさそうだ。
地表面のエネルギー収支には放射もきいている。夜には地表面が赤外線を出してエネルギーをうしなう。このしくみの理解は霜の害をふせぐのに役だつ (4章)。大規模な火山の噴火があると、成層圏にエーロゾルがひろがり、地表に達する太陽放射をへらす (7章)。
短く紹介するのがむずかしいが、砂漠 (10章)、森林 (9章)、海面 (13章) にはそれぞれ地表面エネルギー収支にからんだ課題がある。川 (6章) や 湧水 (11章) の水温の変化の理屈もエネルギー収支 (と水収支) だ。
「付録」として、著者が専門としてきた専門分野の学問の20世紀はじめ以来の発展をふりかえっている。2000年以後については、本書本文でのべた著者自身のしごとのほかは、現役の学者に分担執筆してもらっている。
折りかえしのあとに目次をつける。
== 目次 ==
まえがき
目次
1. 地球温暖化
– 地球・大気系の有効温度
– 地表面に入る放射はどのくらいの量か
– 温室効果はどのように起こるか
– 潜熱・顕熱とは
– 気温の長期変化から温暖化を探る
– 長期的な気温観測の誤差
– CO2の増加による地球温暖化
– [備考] 可降水量
– むすび
2. 温暖化は降水量を増やすか?
– 降水量の観測には誤差がある
– 日本の降水量の長期変化をみる
– 蒸発量は温暖化でどう変わるか
– [備考] 熱収支式の解法
– 森林破壊による降水量の減少
– ポテンシャル蒸発量 (Ep) とは
– Ep を求めるときの注意
– 森林破壊と蒸発散量・降水量の関係
– 地上気温が高いほど極端に激しい降水が強くなるか?
– [参考] 飽和水蒸気圧
– 重要な放射量の監視
– 放射量の微小差を検討する
– [参考] 有効水蒸気量の全量を表わす実験式
– むすび
3. 都市の気候と日だまり効果
– 年最低気温の上昇
– 都市化昇温観測の実際
– 都市は乾燥化しているか
– [参考] 湿度の長期変化には誤差がある
– 昇温・乾燥化による霧の減少
– 日だまり効果とは
– アーケード街はなぜ暖かい
– 海岸から遠いほど気温は高くなる
– むすび
4. 晴天日の夜が寒くなる理由
– 晴天日の夜は寒くなる
– 放射冷却とは
– 葉面の温度と風速・雲量
– 覆いで葉面の凍霜害を防ぐ
– むすび
5. 昼夜と場所によって変わる風速と突風率
– 大気安定度とは
– [参考] 大気安定度を表わすリチャードソン数
– コリオリの力と地衡風
– [備考] ズレの角度 45°のエクマン螺旋
– [参考] 等圧線を斜めに横切る風の角度 (風向)
– 温度分布による風速の変化
– 大気安定度と風速の鉛直分布
– 地表面の凹凸 (粗度) と風速
– 風速の時間変動
– 地表面の粗度が突風率を上げる
– 海岸の突風によるトラックの横転災害
– 防風林の効用
– 時代による風速の見かけ上の変化
– むすび
6. 河川改修と養殖魚の大量死事件
– 河川改修による水温変化
– 水温変化と魚の大量死事件
– 河川の流量と水温を予測する
– 真鍋淑郎のバケツモデルと「新バケツモデル」
– むすび
7. 火山噴火と冷夏
– 噴火後の異常な朝焼け・夕焼け
– 噴火規模の定義 (1999年までの噴火に利用)
– 大規模噴火後は冷夏になる
– 噴煙微粒子と直達日射量
– 新しい大規模噴火の定義 (2000年以後の噴火に利用)
– [参考] 気象庁の放射観測
– 霧と雨天がもたらす東北地方の大冷夏
– むすび
8. 蒸発・蒸散量と気温の関係
– 熱輸送と温度
– 地表面の熱収支式
– 飽和比湿と温度の関係 — バルク式
– 熱収支式を解いてみよう
– 特殊な場合 (その 1: 湿度が飽和のとき)
– 特殊な場合 (その 2: 無風のとき)
– [参考] 熱収支法
– 葉面の蒸発 (蒸散) 効果とオアシス効果
– むすび
9. 森林の水収支・熱収支と林内の気温
– 降水量・蒸発散量・流出量の関係をみる
– 森林伐採・火災による蒸発散量の減少
– 葉面積指数と蒸発散量
– 熱収支量の季節変化・日変化
– 潜熱輸送量を理論的に考える
– 日射の透過率や見通しと林内の気温
– 林内の見通し (良好林と不良林)
– むすび
10. 砂時計に学ぶ砂漠の気候
– 砂時計の中の気象
– 畑地の乾燥を砂で防ぐ
– クイズ
– 裸地面 (砂漠など) 蒸発をモデル化する
– 裸地面蒸発モデルを使ってみる
– 土壌の種類と蒸発・水資源量
– [参考] 土壌面蒸発を表わす式
– むすび
11. 湧水の温度と環境変化
– 東京の湧水温度の上昇
– 温暖化と湧水温度
– 都市化と湧水温度
– 地中の深さと温度変化
– 東京都内の気温の上昇は大きいか
– 東京都内の湧水温度の上昇は大きいか
– むすび
12. 空間の大きさと温度変化の時間
– 冬期の気温変化
– 床面の極小低温層
– 地震観測壕内の温度を測る
– 温度変化と時定数 (追従時間)
– 理論式による時定数
– 放射時定数を求める実験
– 時定数と規模 — 小箱の中から地球まで
– むすび
13. 大気・海洋の熱エネルギー移動と地球の気候
– 波のある海面上の風速は対数則に従わない?
– [参考] 海面の粗度と砕波
– 海面熱収支量をパラメータ化する
– [参考] バルク係数の実験式
– [参考] 大気安定度が不安定で自由対流のときの交換速度
– [参考] なめらかな面と粗面
– 「気団変質実験 AMTEX」の観測
– 海面から大気への熱輸送の量
– 黒潮による海洋熱輸送の量
– むすび
付録. 大気境界層・熱収支水収支論の発展史
– (1) 1900年代初期の研究
– (2) 1950年代のころの研究
– – 大気放射学
– – 接地層における相似則と KEYPS の式
– (3) 1960 ～ 2000年の研究
– – カルマン定数
– – 非常に安定なときの放射の役割
– – 海面 (水面) のバルク係数
– – [備考] 回転式風速計の動特性
– – 数値天気予報の試験開始
– – 気団変質実験 AMTEX
– – 有効入力放射量の利用
– – 各種地表面の熱収支量の計算
– (4) 2000年代の研究
– – 正しい地球温暖化量の評価
– – 温暖化と放射量の監視
– – 植物葉面の気孔の潜在的応答 (山崎 剛 による)
– – 農業分野における気候変動対策 (桑形 恒男 による)
– – 植物の微気象環境に対する遺伝子レベルでの生理応答 (桑形 恒男 による)
– (5) 全球の陸面での熱・水収支と地球表層の水循環 (沖 大幹 による)
あとがき
– 謝辞
索引