• 青木 陽介, 2025: 地球の測り方 — 宇宙から見る「水の惑星」のすがた。講談社, 222 pp. ISBN 97-4-06–538605-7.

2025年2月の新刊、A5判 横書きのペーパーバック。講談社サイエンティフィク https://www.kspub.co.jp/ が編集した本であり、やはりそこの編集による (そして、本書巻末につけられた広告ページにまっさきにでてくる)「絵でわかる」シリーズとにたデザインだ。ただし「絵でわかる」よりはやや専門的な、大学初級教科書レベルの本だ。

地球科学 (そのうちをわければ地球物理学) の分科である「測地学」の全般にわたる入門書だ。測地学は測量学とかさなりがあるが、こちらは理学だ。地震学や火山学にくらべて測地学の本はすくない。2004年にでた『地球が丸いってほんとうですか? 』は専門家の集団である日本測地学会が一般向けに書いた本だが、おおぜいの人がそれぞれ質問にこたえる形なので体系的でない。河野・日置『動く地球の測りかた』は衛星測地とVLBI (超長基線干渉法) という比較的新しい技術の解説に特化した本だ。日本測地学会は専門教科書『測地学』をウェブサイトで無料公開しているのだがあまりよく知られていない (わたしは本書を見てから検索して気づいた)。本書のようにひろく書店にでまわる紙の本がほしかったところだった。

第1章では測地学全体の概略をのべている。

第2章は地球の形について、それがわかってきた学問の発達史をふくめてのべている。第1近似は球、第2近似は回転楕円体 (楕円をひとつの軸のまわりに回転してできる立体)、第3近似は「ジオイド」といって、平均海面を水平に、つまりそれぞれの場所で重力に垂直に延長してできる曲面で、海抜標高ゼロのレベルとなる。[2.4節の表題は、目次ページの「球は完全な完全楕円体でもない」は誤植 (おそらく校正の指示のいきちがい) で、「地球は完全な回転楕円体でもない」が正しい。]。

第3章は地球内部がどんな物質からできているか、固体か液体かなどについて、おもに重力の観測からわかること。

第4章から第7章は観測技術を中心にのべている。第4章は測地学にもながらく貢献してきた水準測量や三角測量。第5章は観測機器 (傾斜計、ひずみ計など) を配置して地殻の変形や重力を連続観測する技術。第6章は宇宙から電磁波で位置決めをする観測で、VLBI、レーザー測距、GNSS (GPSをふくむ) 測位、合成開口レーダー、海水中は音波をつかって海面から上の電磁波による測距とつなぐ方法。第7章は宇宙から重力を計測して地球上の重力あるいは質量の分布の情報をえる技術 (GRACEという衛星観測が始まったのが2002年であり、日本語で紹介される機会はこれまですくなかった)。

第8章は地球回転の変動 (自転周期の変動と自転軸の変動) のしくみ、観測方法、観測された事実。大気との角運動量のやりとりの話や、質量が自転軸の近くと遠くのあいだで移動することによる慣性モーメントの変化によって自転角速度が変化する話も、簡単にだがでてくる。第9章は潮汐 (月や太陽の重力が地球上で月や太陽に近いところと遠いところとでちがうことによっておこること)。ただし、ふつう潮汐といえば海水のうごきの話題だが、ここで話題にするのは固体地球のうごきであり、「海洋潮汐」というのも海水がうごいた結果おこる固体地球の変形をさしている。第10章は地球上の水や氷の動きにともなう地球の変形で、氷期の大陸氷床の重みがなくなったことによる固体地球の変形の話がおもだが、観測しているあいだにおこる1年以下の時間スケールの変形の話もある。

第11章は地殻変動とその地震やプレートテクトニクスとの関係。第12章は火山との関係。第3章は水のくみあげや注入などの人間活動の影響。

本書はもりだくさんの内容をわりあいすくないページ数につめこんであるから、説明不足とおもわれるところもある。わたしが拾い読みしたかぎりで気になったのは、水 (雪氷をふくむ) の移動による地球の変形を論じたところで、水をふくむ質量分布をみるのか、水をのぞいた固体地球の質量分布をみるのかによって、みえるものがちがうのだが、それぞれの場面では一方しか論じられていないことだ。

文献

• 河野 宣之[かわの のぶゆき]、日置 幸介[へき こうすけ], 2017: 動く地球の測りかた — 宇宙測地技術が明らかにした動的地球像。東海大学出版部, 124 pp. ISBN 978-4-486-02128-5. [読書メモ]
• 日本測地学会, 2004, 新装丁版 2015: Webテキスト 測地学 新装丁版。https://geod.jpn.org/web-text (2015年版には「第3部 測地学の最近のトピックス」に追加がある。)
• 日本測地学会 監修, 大久保 修平 編著, 2004: 地球が丸いってほんとうですか? — 測地学者に50の質問 (朝日選書)。
  朝日新聞出版。ISBN：978-4-022-59852-3.

折りかえしのあとに目次をつける。

===== 目次 =====
まえがき
目次
第1章 地球を知るホットな学問 — 測地学とは何だろうか
– 1.1 形や大きさを知りたい
– 1.2 形の変化を知りたい
– 1.3 地球の内部構造を知りたい
第2章 地球は丸いというけれど … — 地球の形
– 2.1 地球はなぜ丸いのか: 万有引力と遠心力
– – 地球はなぜ丸いのか
– – 地球はなぜ回転楕円体なのか
– 2.2 地球の形: 地球は丸いと確かめる方法
– – 地球球体説の発展
– – 地球の大きさを測る
– 2.3 地球は完全な球体ではない: 万有引力と遠心力
– – 地球楕円体説の発展
– – 地球の形とは
– 2.4 地球は完全な回転楕円体でもない
– – 世界と日本のジオイド高
– – ジオイド高が場所により異なるわけ
第3章 地球ははたして固体なのか? — 地球内部構造の基礎知識
– 3.1 地球を透視する方法
– – どうやって地球の中身を見るか: 地球と人体のアナロジー
– – 地球の層構造
– 3.2 地球の力学的内部構造
– – リソスフェア・アセノスフェア
– – 力学的構造を支配するもの
第4章 紀元前から測られてきた地球 — 伝統的な地上測量技術の原理
– 4.1 測るとはどういうこと?
– 4.2 高さの差を測る: 水準測量
– 4.3 角度を測る: 三角測量
– 4.4 距離を測る: 三角測量・光波測量
第5章 小さな変形も見逃さない — 連続観測
– 5.1 変形を連続的にとらえる方法
– – 傾斜計
– – ひずみ計
– – 潮位計
– 5.2 重力変化を連続的にとらえる方法
– – 相対重力観測
– – 絶対重力観測
– – 光格子時計による重力ポテンシャルの観測
第6章 測地学を変えた計測技術 — 衛星測地の原理と地表変形の観測
– 6.1 超長基線電波干渉法 (VLBI)
– 6.2 衛星レーザー測距 (SLR)
– 6.3 人工衛星を用いた測量: 全地球衛星測位システム (GNSS)
– – GNSS観測の歴史
– – 測位の原理
– – 位相測位とコード測位
– – 静止測位とキネマティック測位
– 6.4 人工衛星を用いた測量: 合成開口レーダー (SAR)
– – SARの歴史
– – SARの原理
– – SAR干渉解析 (InSAR) の原理
– – 位相アンラッピング
– 6.5 宇宙から海底を測る
– – GNSS-音響測距結合方式による地殻変動観測
– – 海域での連続観測
第7章 質量の移動を宇宙から測る — 重力の計測
– 7.1 衛星からの重力観測の原理
– 7.2 さまざまな衛星による重力観測
– – 初期の衛星観測
– – GRACE
– – GOCE
– 7.3 重力ポテンシャルの観測
第8章 1日の長さは一定なのか — 地球回転の計測
– 8.1 地球の自転とコマの回転: 歳差・章動
– – コマの歳差運動
– – 地球の歳差運動
– – 地球の章動運動
– 8.2 地球の自転軸は北極・南極ではない? : 極運動
– – 極運動の原理
– – チャンドラー極運動
– – 極運動の年周変化
– – 周期的でない極運動
– 8.3 自転速度変化とうるう秒
– – 自転速度が変化する理由
– – 定常的な変化
– – 数十年スケールの変動
– – 年周変化
– – より短い時間スケールの変動
– 8.4 地球回転の観測
– – 天体観測
– – 衛星測地技術
– – リングレーザージャイロスコープ
第9章 月や太陽も地球を変形させる — 潮汐
– 9.1 潮汐力とは: 地球にはたらく万有引力と遠心力
– – 万有引力と遠心力と潮の満ち引き
– – 月と太陽からの潮汐力の大きさの比較
– – 大潮と小潮
– – さまざまな分潮
– – 極潮汐と放射潮汐
– 9.2 潮汐力による地球の変形: 固体潮汐
– – ラブ数・志田数
– – 自由コア章動
– 9.3 海の荷重による地球の変形: 海洋潮汐
– – 海水の荷重による地球の変形の求め方
– 9.4 潮汐力は地震を起こすか?
– – 地震観測によって分かること
– 9.5 潮汐力は火山活動に影響を与えるか?
– – 火山性地震活動と潮汐の関係
– – 火山ガスの放出と潮汐の関係
第10章 地球温暖化は気温のみならず — 気候変動による地球の変形
– 10.1 氷河時代・氷期・間氷期
– – 氷河時代
– – 氷期・間氷期
– 10.2 後氷期変動にともなう地球の変形の観測
– – 後氷期変動の仕組み
– – 海水準変動
– – 地球の自転速度の変化
– – 重力変化
– – 地表の変位
– 10.3 後氷期変動から分かる地球の内部構造
– – 地球の粘弾性構造
– 10.4 豪雨・豪雪・干ばつによる地球の変形
– – 荷重による地球の変形
– – 豪雪による地球の変形
– – 豪雨による地球の変形
– – 地表変形や地震活動の季節変化
– – 干ばつによる地球の変形
第11章 地殻変動観測が明かした地球の姿 — 地震による地殻の変形
– 11.1 そもそも地震とは何か
– – 地震と断層活動
– – プレートテクトニクスと地震活動
– 11.2 地震間の変形
– – 収束プレート境界
– – 発散プレート境界
– – 横ずれプレート境界
– – プレート内部の変形
– 11.3 地震による変形
– – 地震による静的な変動
– – 地震による動的な変動
– – 地震による重力変化
– 11.4 地震後も変形は続く: 余効変動
– – 余効変動の発見
– – 余効すべり
– – 粘弾性緩和
– – Poroelastic rebound
– 11.5 スロー地震
– – スロー地震の発見
– – スロー地震の観測
– – スロー地震発生のメカニズム
– 11.6 測地学による地震予知
– – 大地震に先行する地殻変動
– – 大地震に先行する電離層擾乱
– – 大地震に先行する重力変化
第12章 火山と測地学の奥深い関係 — 火山活動による地球の変形
– 12.1 火山はなぜそこにあるのか
– – 発散プレート境界の火山
– – プレート沈み込み帯の火山
– – プレート内部の火山
– 12.2 マグマ・熱水だまりの増圧・減圧にともなう地表変形
– – 球状圧力源
– – より現実的なモデリング
– 12.3 マグマの移動にともなう地表変形
– 12.4 噴火にともなう地表変形
– – マグマだまりの収縮にともなう地表変形
– – 溶岩ドームの熱収縮
– 12.5 測地学による噴火予知
– – 火山噴火の場所の予測
– – 火山噴火の時刻・規模の予測
– – 噴火に先行する地殻変動
第13章 人間も地球の形を変えている — 人為的な要因による地球の変形
– 13.1 地下水の汲み上げにともなう地球の変形
– – 地殻とスポンジの類似点
– – 地盤沈下の観測例
– 13.2 流体注入による地球の変形
– – 誘発地震にともなう地表変形の観測
– – 誘発地震発生のメカニズム
参考文献
地震・噴火等索引
人名索引
事項索引
===== ここまで =====