高橋 浩一郎 (1961) 応用気象論

  • 高橋 浩一郎, 1961: 応用気象論 — 順応から気象の制御へ。岩波書店, 292 pp.

2014年11月、「気候を制御する」という発想がいつごろどのように論じられたかを知りたくて、ウェブ検索で文献をさがした。「気象の制御」まで広げてみたら、この本の副題がかかった。それから古本屋に行ったら実物があったので、買った。この著者の本は学生のころ(1970–80年代)にいくつも読んだのだが、この本は背表紙は見たような気がするが読んだ覚えがない。

著者(1913–1991)は、物理を学び、寺田寅彦の指導を受けたことがある(宇田 編, 1975への寄稿でその内容を述べている)。それから中央気象台(のち気象庁になった)に就職し、予報技術にかかわる仕事をした。それとともに研究者でもあった。その後、1971年から気象庁長官、1975年から短期間ではあったが筑波大学教授をつとめた。

本書の章構成は次のようになっている。
第1章 序論
第2章 気象と経済
第3章 環境気象
第4章 物質源としての大気
第5章 気象と交通
第6章 気候
第7章 気象の災害
第8章 異常気象
第9章 天気予報
第10章 エネルギー源と気象
第11章 気象の人工制御

第3章の内容は人体や生物のまわりの気象で、今ならば「生気象」というだろう。体感温度や冷暖房需要などの問題を、熱収支を定量的に考えることによって答えようとしている。

第4章は大気中の汚染物質の移流や拡散を扱っていて、今「環境気象」といえばこちらに近いものになると思う。放射性物質のことも含めている。

第6章のうしろのほうで気候変動を少し扱っている。まず気候の周期性について統計からわかったことが列挙してある。それから気候変動の原因として考えられていることを列挙し、そのうち「炭酸ガス」「海」「太陽活動」をあげていて、このうち太陽活動を比較的詳しく論じている。海については、潮汐による18年周期の変動がありうるのではないかと言っている。

第10章のエネルギーは、食料も含むが、おもに産業のエネルギー資源のことで、今でいう再生可能エネルギーにあたる水力、風力、太陽熱 (太陽光発電はまだなかった)の資源や、冷暖房のエネルギー需要、それから水資源を、定量的に評価するための考えかたを示している。

第11章は「気象の人工制御」だが、その序論と具体的な話の間に、「モデル実験とモデル思考」という節がある。当時、モデル実験とはおもに物体による模型実験をさしたが、数値実験にもいくらかふれている。いずれにしても、対象としたい現象を支配する物理法則の式をたて、その各項の量の桁を評価し(のちの表現でいう「スケール解析」)、模型実験の場合ならば実物と模型の間で相似関係が成り立つようにすることが重要だ。

気象の制御については、(少し順序を変えて述べるが)、霜の防御、飛行機の着氷を防ぐこと、積雪をとかすことを、地表面または物体面と大気との間の熱と水の交換に基づいて数量評価している。霧を消すことについては、温度を上げれば消せることはわかっているのだが大量の燃料を使うので、ほかの方法がいろいろ提案されていることを紹介しているが、決め手はない。

それから人工降雨の話にはいる。この節は、人工的に温度を下げたり水蒸気をふやしたりすることの評価(実用にはなりそうもない)を述べたあと、アメリカのGeneral Electric社でドライアイスやヨウ化銀による種まきの実験が進められていることを紹介しているが、雲になっている水を落とすことができるだけなので多量の降水は期待できないとしている。

次に「台風の人工制御」。台風のエネルギーは核爆弾のエネルギーよりも大きいので力ずくによる制御は不可能だ。太陽エネルギーの流れを変えることによる制御の可能性はありうるが、むずかしい。

そして最後の節で「気候の改造」を論じている。「海流の変化による気候の改造」は、たとえばベーリング海峡にダムを作る構想などを想定している。数量の桁の評価をしてみると、気温が0.6℃変化するためには海面水温が5℃変化するくらいの大規模な海流の変化が必要だろう。「アルベードの変化」で考えているのは地表面の太陽放射反射率の変化である。「塵の放出」のほうで、大気中にあるエーロゾル粒子が太陽光の反射をふやす場合を考えている。いずれにしても、気候を変えようとすると、気温が上がるところがあれば下がるところもあり、降水がふえるところもあれば減るところもあるだろう。したがって、著者の考えでは、「広範囲の気候を変えるという問題は世界的な規模で充分の検討をへ、合理性がはっきりした上でないと軽々しく実験もできないであろう。」 しかし、小地域の気候を変化させる場合は問題は少なく、現在もっとも実用価値の大きいものは微気候の改造である、としている。

このように、1961年の著者は、ごくローカルな気候の改変には積極的だったが、広域の気候の改変については非常に慎重に考えていたことがわかった。

文献

  • 宇田 道隆 編著, 1975: 科学者 寺田寅彦 (NHKブックス 225)。日本放送出版協会, 287 pp.

折り返しのあとに詳しい目次をつける。

序 /和達 清夫
自序
目次
第1章 序論
– 1. 応用気象とは
– 2. 応用気象における研究法
– 3. 応用気象の歴史
第2章 気象と経済
– 4. 応用気象のオペレイションズ・リサーチ
– 5. 気象応用の形式
– 6. 気象の情報量
– 7. 予報の情報量
– 8. 予報の経済効果
– 9. 気象警報
– 10. 気象災害の保険
– 11. 気象観測網
第3章 環境気象
– 12. 気象環境への順応
– 13. 相当温度
– 14. 気象環境と人体の放熱
– 15. 体感と生活能力
– 16. 設計気温
– – 暖房設計気温
– – 冷房設計気温
– 17. 気象環境と生物活動
第4章 物質源としての大気
– 18. 大気と生活
– 19. 大気の鉛直構造
– 20. 大気の汚染
– – 一酸化炭素 (CO)
– – 亜硫酸または硫酸
– – 煤煙
– – 放射能
– 21. 大気の流れの乱れ
– 22. 拡散現象
– 23. 大気コロイドの拡散
– 24. 大気コロイドの濃度分布と時間変化
第5章 気象と交通
– 25. 気球と気象
– 26. 大気と飛行機
– 27. 気流の悪さ
– 28. 偏流と漂流
– 29. ジェット気流
– 30. 海難と気象
– 31. 視程
– 32. 電波気象
第6章 気候
– 33. 気候学であつかう問題
– 34. 平年値
– 35. 季節変化と特異日
– 36. 気候の分類
– 37. 大気の熱経済
– 38. 熱および水蒸気の南北交換
– 39. 大気の大循環
– 40. 気候の変動
– 41. 気候変動の原因
第7章 気象の災害
– 42. 気象災害
– 43. 風水害
– 44. 災害の本質
– – 災害の物理的定義
– – 破壊力の度数分布
– – 破壊力と被害率
– 45. 気象異常値の度数分布
– 46. 設計破壊力と設計強度
– 47. 暴風雨の強さと被害高
– 48. 高潮
– 49. 大雪
– 50. 火災と気象
第8章 異常気象
– 51. 暴風の構造と風圧
– 52. 風速の高度分布
– 53. 風と地形
– 54. 波浪とうねり
– 55. 大雨の構造
– 56. 台風
– 57. 大雨
– 58. かんばつ
– 59. 冷害の気象
第9章 天気予報
– 60. 気圧系の運動学的解析
– 61. 気圧系の数値予報
– 62. 気団
– 63. 風の予報
– – 上層風
– – 海上風
– – 陸上の風
– 64. 気温の予報
– – (a) 移流による変化
– – (b) 日変化
– – (c) 気団分析による予報
– 65. 湿度の予報
– 66. 天気の予報
– 67. 降水量の予報
– – 地形性上昇気流
– – 収れん気流による上昇気流
– – 対流性の上昇気流
– 68. 降水量の数値予報
– 69. 季節予報の基礎
– 70. 平均天気図の予報と解析
– 71. 統計的予報
– – (a) 相関法
– – (b) 客観的予報法
– – (c) 相関図
第10章 エネルギー源と気象
– 72. エネルギー源と気象
– 73. 農林業と気象
– 74. 水理気象
– 75. 降水量と流量
– 76. ダム
– 77. 風力
– 78. 太陽熱
– 79. 蒸発
– 80. エネルギー補給と気象
第11章 気象の人工制御
– 81. 気象の人工制御
– 82. モデル実験とモデル思考
– 83. 防風林
– 84. 霜の防禦
– – (a) 加熱法
– – (b) 放射の防禦
– 85. 着氷の防禦
– 86. 霧の人工消散
– – (1) 送風による方法
– – (2) 音波を用いる方法
– – (3) 荷電した粒子をまく方法
– – (4) 水で洗い落す方法
– – (5) 電気を用いてのぞく方法
– – (6) 網でこす方法
– – (7) 熱を与えて蒸発させる方法
– – (8) 発熱性の薬品をまく方法
– – (9) 吸湿性の薬品をまく方法
– – (10) ドライアイス、沃化銀等の核をまく方法
– 87. 霧の物理的性質
– 88. 人工降雨
– – (a) 熱による方法
– – (b) 水まき法
– – (c) 種まき法
– 89. 人工融雪
– 90. 台風の人工制御
– 91. 気候の改造
– – (a) 海流の変化による気候の改造
– – (b) アルベードの変化
– – (c) 塵の放出
文献
索引

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