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交通

飛行機が空港に雪を降らせる 26

ストーリー by headless
雪でも降れば少しは涼しくなるんだけど 部門より

tmp.tar.gz 曰く、

最新の研究によると、空港周辺で他の地域よりも降水量が多くなるのは、過冷却された雲の中を飛行機が通過することが原因だという。 アメリカ大気研究センター(NCAR)の研究者を中心に進められた研究で、論文が7月1日号の科学誌「Science」に掲載された( ニュースリリース論文の概要WSJ日本版の記事CBC Newsの記事)。

飛行機が通過すると周囲の空気が急速に膨張して温度が下がる。中緯度から高緯度地域の空港周辺では雲に円形や帯状の穴が開く現象がみられるが、これは過冷却された雲の中を飛行機が通過することで水滴が凝固して氷の粒になるためだ。この氷の粒が人工降雨のクラウドシーディングと同じような役割を果たすため、雲に空いた穴の付近で雨や雪を降らせるのだという。研究を主導したNCARのアンドリュー・ハイムズフィールド博士によると、この現象により天候が変化する確率は5パーセント程度だが、冬に限定すると10~15パーセント程度まで高くなるとのことだ。

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  • 概要 (スコア:5, 参考になる)

    by phason (22006) <mail@molecularscience.jp> on 2011年07月04日 9時43分 (#1981346) 日記

    既知の事項

    • Hole-puncn(薄い雲に空いた穴)やcanal-cloud(厚い雲に空いた通路状の穴)というものが空港の近くで見られることが知られており,航空機によるものと考えられている.直径は数キロ程度には広がる.
      ちなみにこんなの.
      http://labaq.com/archives/51142096.html [labaq.com]
      (最後の衛星写真は,今回の解析でも用いられている)
    • 過冷却状態の雲中で航空機による擾乱で核が発生し降雪となって落ちていると考えられているが,あまり詳細には検討されてこなかった.
    • メカニズムとしては一応Bergeron-Findeisenプロセス(通常の連鎖的な降雨のプロセス)と思われる.

    今回の研究

    • とりあえず今まで予想されていたモデルをそのまま放り込んで計算.
    • 輻射とか地面との間の熱交換はめんどくさいから無視.
    • 一度氷核が生成すると,Bergeron-Findeisenプロセスにより氷核が成長(発熱過程なので中心に上昇気流が生じる),逆にその周囲では水滴が蒸発(吸熱過程なので下降気流が生成).
    • 中心部の氷は上昇気流に乗ってしばらく漂い(落ちるものもいてそれは降雪/降雨に),逆に周辺部の水滴は落下し温度が上がることでさらに蒸発.
    • 落下による雲の消失はどんどん外周に拡大していき,氷の凝集する領域も中心部から拡大していく.
    • これにより,円形を保ったまま雲がどんどん消えながらホールが拡大,中心部から徐々に雪が降下.モデル計算と実際のホールの形状・成長速度等が一致してるんで,まあメカニズムはあっているのだろう.
    • 通常の飛行機雲は地球レベルでの気候に影響を与えるほど多数存在しているが,Hole-puncnは個数などを考えると全球レベルでの影響はほぼ無視できる.ただし飛行場近傍の気候には大きな影響を与えているので,それを考える場合は考慮に入れる必要あり.

    新しいことを見つけたと言うより,「多分こうだろう」と言われていたのを計算でも確認できた,という感じ?
    なお,最初の氷核の生成はプロペラ機のプロペラ端での断熱膨張や,ジェット機の翼端での断熱膨張が原因であると考えられるとのこと.
    それぞれ20℃および10℃程度局所的な温度を下げる効果があり,気温が-20℃(プロペラ機の場合)および-30℃(ジェット機)の過冷却雲を通過するとちょうど-40℃(過冷却水が凝固する温度)になり,氷核が生成するとのこと.この温度の過冷却雲はそんなに厚さが無い(要は薄っぺらい)ものが多いため,板に穴が空いたようなHole-puncnを生成することが多い.
    (通常の飛行機雲はもっと高空の-40℃以下程度の領域を航空機が通過する際に発生する)

  • by Anonymous Coward on 2011年07月04日 9時52分 (#1981349)

    夏の暑い日に高円寺の駅で電車を待っていると線路に沿って細長い雲があるのを何回か見たことがある。きっと電車のエアコンからの排気が上昇して雲になっているんだろうな、と思っていた。さすがに雨を降らせるとは思わなかったが。

  • by Anonymous Coward on 2011年07月03日 19時46分 (#1981203)

    晴れた空だと飛行機雲になり、雲の中だと降水になると言う違いの気がするけど。

    Hole-punch and canal clouds have been observed for more than 50 years,

    やっぱり航空機の構造や性能に影響を受けるんだろうな。宇宙からみれば地球に航空機が飛んでいることが判る訳だ。

  • by Anonymous Coward on 2011年07月03日 21時13分 (#1981223)

    空を見上げるといつもこんなだったり [sfgate.com]
    あんなだったり [youtube.com]
    なんか判る気がするようなしないような

    #たまたまバスの窓から見上げた瞬間にゼルダのトライフォースが完成してた時は身震いした
    #バスを降りる頃にはしっかり降ってた

  • by Anonymous Coward on 2011年07月04日 21時53分 (#1981838)
    シナがオリンピックのときにやった
    大砲で雨を意図的に降らすというのは 正解だったと
    • by Anonymous Coward
      あの人工降雨は、雨粒の種となるべきドライアイスやヨウ化銀を散布したのだと思うが。
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