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2012年1月28日土曜日

南極―昭和基地-に現れた大気潮汐

1.昭和基地の大気潮汐
データは気象庁のホームページから得ました。
期間は毎時データがそろう1992~2011年を使いました。
下のグラフは時間ごとの現地気圧を平均したものです。
振幅は0.1hPaと振幅が小さいですが綺麗な2周波です。


不思議なのは気圧が低くなるのは719時です。
日照が弱い時間帯です。下のグラフは時間別の日照時間の合計です。



南極の大気潮汐は大気が可視光を吸収して暖まり気圧が下がると考えると矛盾が生じてしまいます。

月別の各気象要素の日変化をみましょう。

2.月別 日変化
2.1日照




南極が1日中夜になるのは6月で日照が多いのは12月です。

2.2気温


日本の夏や冬が日照時間と合わないのは、夏に太平洋高気圧に覆われるように気団が入れ替わるためです。
南極について何も知りませんが・・ただ、気団の入れ替わりなど考えにくいと思います。
この立場で考えると、本来は6月が過ぎて地表を暖める日照があるのに気温が下がり続ける。
筑波山の地表面の変化を見れば、放射冷却など無いのは明らかですが、放射冷却で冷えると仮定すると、日照があるのに冷えるので仮定と矛盾します。
南極のデータも放射冷却について否定的なようです。
日変化は日照無い6月はほとんど温度の変化はありませんが、もっとも気温の下がる89月はわずかですが日照による変化があると考えられます。



2.3気圧
次のグラフは月別の気圧の平均値です。

気象庁の平年値と少し違いますが、統計期間や処理の違いによるものです。
直感的に奇妙な形だと思います。
日照が無くなる6月に一番気圧が高くなるのはよいのですが・・・
興味深いのは、日照や気温の値が大になる121月も気圧が高くなることです。

気団の入れ替わりがあるのでしょうか?考えにくいです・・・・
少し細かく毎日の平均をとってみます。




何かの傾向はありそうもありません。気団の入れ替わりはないと考えるべきなのでしょう。
すると、月別の現地気圧も偶然なのでしょうか?

15日の移動平均にしてみましょう。

横軸のスケールですが・・例えば3315日付近と理解して下さい。
これをどう解釈するのか?月別の平均値に近づいてはいますが・・
残念ながら私では力不足です。
あの綺麗な日変化がでてくるのが不思議な感じがします。



3.大気潮汐再考
3.1富士山上空の大気潮汐
ところで大気潮汐は富士山より高い高度でのできごとのようです。
以下のグラフは富士山と河口湖の時別の年平均値です。

明け方の全振幅は1hPa程度ですから、上空の大気潮汐の振幅は0.5hPa程度と考えられます。
南極の潮汐は綺麗な12時間周期でした。
上空の大気潮汐の周期は12時間周期かもしれません。
そのために午後の振幅が小さくなってしまっているかもしれません。
フーリエが得意な方は計算できるのかな?私はできません。


次のグラフは河口湖と富士山の差をとったものです。

ご覧ように、明け方の河口湖と富士山の気圧差はほとんどなくむしろ上がっています。
明け方の気圧低下は富士山上空の潮汐が原因です。
すると、富士山より高い大気の大気潮汐の振幅は0.5hPaで南極の約5倍程度と考えられます。

3.2南極昭和基地に現れた大気潮汐
南極の潮汐は振幅の大きさも同じであり気圧の低極も日照が弱い時に出ることから南極の気圧変化も大気潮汐を表していると思いますが…決定的なことは言えません。
(別のメカニズム?私は大気潮汐自体メカニズムがよくわからないのが本音 ・・;)
ただ、南極の大気潮汐は大気が可視光を吸収して暖まり、軽くなる結果において潮汐が起こると考えるのは少し無理ではなかと思います。

1、2月は夕方のへこみが顕著ですが4月になると朝のへこみが顕著になってきます。

5月は潮汐自体が不明瞭ですが、朝のへこみはあるようです。8月にかけて夕方のへこみがしっかりしてきているように思えます。

12月にかけ夕方にかけへこみがしっかりします。
やはり、大気が可視光を吸収し、空気が軽くなって潮汐が起こると考えるのはおかしいとは思いますが、潮汐の原因は消去方でやはり太陽光=可視光だと思います。

(地上からの赤外線を吸収するのは事実でしょうが、赤外線量は空気暖めるほど存在していません。ステファン・ボルツマンの法則と放射冷却 参照)

612月を中心に考えると、日照がなくなる6月に向かって朝のへこみがしっかりし、一日中日照のある12月に夕方のへこみがしっかりしています。

何故、こうした事が起こるのか?
私には当然わかりません。
しかし、大気潮汐が大気が可視光を吸収し、軽くなって起こる式の説明はやはり朝夕の2周波を説明できないと考えたほうがよさそうです。
少なくとも南極では・・




・・・・
政府はどうしても、原子力事故は地震や津波のためとしたいようです。


現実は

・動くべき非常用復水器(設計ミス)や原子炉隔離時冷却系がまともに動かなかったこと
・まともにベントもできなかったこと
さらには、
・1号機の非常用復水器が動いていないことも分からないなどシステムを知らなかったこと

がメルトダウンやメルトスルーを起こしたのだと思います。

安全対策ってなんでしょう?計算でない事は確かだと思います。

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