手作りの測機で身近な気象を観測し新事実に挑む参加型科学プロジェクト

• Project/Area Number: 17011043
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Humanities and Social Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 酒井 敏 京都大学, 大学院人間・環境学研究科, 助教授 (30144299)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 余田 成男 京都大学, 大学院理学研究科, 教授 (30167027)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥8,700,000 (Direct Cost: ¥8,700,000); Fiscal Year 2006: ¥4,400,000 (Direct Cost: ¥4,400,000); Fiscal Year 2005: ¥4,300,000 (Direct Cost: ¥4,300,000)
• Keywords: 理科離れ / 理数教育 / 気象観測

Research Abstract

前年度から継続して京都市内の高密度観測を行い、春夏秋冬各季節について約二週間の連続データを2年分取得した。このデータの解析から、京都市の夜間のヒートアイランド強度は、夜間の放射冷却量にほぼ比例すること、また地表の熱慣性が都市部と郊外で数倍違うことが明らかになった。このことから、京都のヒートアイランドの主な原因は都市部のコンクリートやアスファルトが大きな熱慣性を持つことであることが明らかになった。しかしながら、この結果を熱伝導などの概念を理解していない高校生に理解させるのは、かなりの困難を伴う。そこで、都市のヒートアイランド現象の原因をわかりやすく理解させるため、サーモグラフィーを導入した。まず、サーモグラフィーで空の温度を測定することで、青空の温度が非常に低く、雲は地上よりも温度が低いものの、青空に比べれば温度が高いことを確かめさせ、放射冷却のメカニズムを理解させた。その上で、夜間の都市部と郊外のサーモグラフィー画像を提示し、コンクリートやアスファルトの温度が夜間になっても下がらないことを示すことで、熱慣性の重要性を理解させることを試みた。18年12月と19年2月に京都府立南八幡高校で講座を開き、ヒートアイランド現象に関する講義と実習を行った。この中で、上記のテーマに加えて気温と天空率を測定してデータ解析を行い、夜間の冷却には熱容量が小さいことと、広く空が見えていることが重要である事を理解させた。その結果、極めて高度な内容であるにもかかわらず、実感としてヒートアイランド現象の原因が理解できたと好評であった。