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2014年10月26日 (日) | 編集 |
先日の記事での予告通り
台風19号接近に伴う気圧変化観察してみました◎

先日の記事は以下から☆
http://ikimonology.blog.fc2.com/blog-entry-182.html


GIF動画が重すぎて、ここには載せられなかったので
こちらで公開しています☆

さすがに、気圧の変化が大きかっただけあり
大きな水位の変化を観察することができました♪(^^)
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2014年10月25日 (土) | 編集 |
トンボが赤く色づく季節になりましたね♪

赤トンボの色は標本にすると落ちてしまうので
この季節に生で見て楽しむしかない
ある意味貴重な色彩です☆

ノシメ


【赤トンボって?】
さてさて、赤トンボの色の話をする前に
赤トンボそのものの話から。

赤トンボというのは
ある1種のトンボを指すのではなく
国産のアカネ属のトンボのうち、赤い色を呈する種の総称です。

正確に何種類くらいが含まれるのか判りませんが
10種類以上含まれると思います。
(さっきの写真はノシメトンボです)


【赤トンボはなぜ赤い?】
次に赤トンボの色の話です。

赤トンボは最初は黄色い体色をしていますが
秋になると赤く色づくようになります。

長らく色彩の変化がなぜ起こるのか不明だったのですが
2012年に産業技術総合研究所のチームがこの謎を解明してくれました☆

簡単に要約すると、ある色素(オモクローム)の状態変化が原因で
夏は還元状態にあり黄色を呈しているが
秋になると酸化状態に変化し赤色を呈するように変化するのだとか。

意外と単純な物質の状態変化が原因だったようです。


【なんで赤くなる必要があるの?】
気になるのは、赤くなると何か良いことがあるのかです。

・体温調節
古くから言われてきた説には
色彩の変化は寒くなると起こるので
体温の調節に役立っているのではないかというのがあります。

ただ、これを検証した論文をおこじょは知らないので
真偽は不明です。
(ご存知でしたら教えてください)

おこじょの考えでは
体温の調節が色彩変化の主な目的なら
黒くなれば良いじゃないかと。

たぶんその程度の進化なら簡単に起こりえます。


・紫外線対策
それより、産業技術総合研究所のチームが考察している
抗酸化作用の方がおもしろいと思います。

今回発見されたオモクローム色素の酸化型は
抗酸化作用があるんだとか。

これにより、紫外線に暴露されたことによるダメージを
軽減できる可能性があるとか。

秋に直射日光が降り注ぐ日なたに
縄張りを張って一日中いなければならないトンボにとっては
重要な機能かもしれませんね。

もちろん、これも実証研究を待たなくては
結論はでませんが。


【参照したHP】
産業技術総合研究所
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2012/pr20120710/pr20120710.html


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2014年10月13日 (月) | 編集 |
明日、また台風が関東地方に接近しますね!
気圧の変化を測る装置を、一般家庭でもできるように考えました♪

必要なのは、酒瓶・バット・定規・はかり・ヤル気だけです!

<装置の作り方>
 透明な酒瓶(ワインのボトルとか)の首の部分まで水を入れ
 水を入れたバットに逆さにして入れて完成です◎

・完成写真(今回はフラスコとシリンダーで作成)
 台風


注意点は以下の4点!
・首の部分の太さが一定の容器を用いる
そうしないと、体積の変化を測定できないため。

・ワインの首の部分の下から9分目くらいまで水を入れること
(そうでないと、気圧が下がると口のとこまで空気がきてしまう可能性がある)

・温度変化の少ない場所に設置する
特に、測定の開始は水温が安定してからがいいので
水を汲んでから1時間後くらいからが良い。

・瓶が倒れやすいので、何かに固定した方が良い

あとは、測定開始時の水面部分に印をつけておくと
そこからの水位の変化を計測できるので
より楽しいと思います♪

【実際の水位変化】
こちらで水位変化のGIF動画を公開しています☆

<発展的内容>
測定開始時の気圧と各測定時の気圧を
気象庁のHPで調べ、実測値と比較を行うとおもしろいかと。

手順は以下の通り。

①先述の気圧測定装置を設置。

②毎正時(◯◯時ピッタリ)に、液面の高さを測定。
測定は正確であるほど良いデータになる!!

③内部の気体の体積を測定する
すべての測定が終わったら
ボトルの底面が下になるように置き
測定開始時の液面の高さまで水を入れる。
(ここはできる限り正確に!)

その後、中に入っている水の重さを測定する。
これで内部の気体の体積が判る!
(ここでは水の比重を1と仮定している)

水の重さ(g) = 気体の体積 (cm3)

④ボトルの首の部分の面積を計算する。
ボトルの首の部分(内径)の直径(cm)を測定。

(直径÷2)×(直径÷2)×3.14 = ボトルの首の部分の面積

⑤気圧を計算する
気圧の変化に伴う体積変化の計算式は
高校で習う PV = nRT って式です。
(P:気圧、V:体積、n:物質量、R:気体定数、T:温度)

が!!

こんな難しい話は今回は考えなくて良いです(^^)v

温度が一定なら右辺のnRT部分は一定と考えてしまっていいので
PV = 一定
といことになります。
(非常に細かい話をすると少し違っていますがここでは無視します)

なので、気圧の計算方法は
以下の通りとなります。

(各時間の気圧) × (④ × (測定開始時からの液面の変化) + ③)
=(測定開始時の気圧) × ③

※③・・・③で計算した内部の気体の体積
④・・・④で計算したボトルの首の部分の面積


例えば、データが以下のようだったとします。
時間  気圧   液面の高さ(ボトルの口からの高さ)
9時 1000hPa 10cm
10時  ? hPa 9.5cm
11時  ? hPa 9.0cm

そして、9時の時点の内部の気体の体積を③の方法で測定し
1000(cm3) だったとします。
また、④で計算した首部分の面積が3(cm2)だったとします。

さっきの式に話を当てはめると
以下のようになります。

(各時間の気圧) × (④ × (9時からの液面の変化) + ③)
=(9時の気圧) × ③

なので、それぞれの値を入れると
 
(各時間の気圧) × (3cm2 × (9時からの液面の変化) + 1000cm3)
=1000hPa × 1000cm3
 
となります。

なので、例えば10時の時点での気圧を計算する場合
液面の変化(9時の液面ー10時の液面)を当てはめれば計算できます。

(10時の気圧) × (3cm2 × (10.0cm ー 9.5cm) + 1000cm3)
=1000hPa × 1000cm3
 
(10時の気圧) × (3 × 0.5 + 1000) = 1000000
 
(10時の気圧) = 1000000 / (3 × 0.5 + 1000)
= 1000000 / 1001.5
= 998.5 hPa

と算出することができます。

⑥気象庁の測定値と比較する。

以下気象庁のHPから最寄りの気象台を選択
http://www.jma.go.jp/jp/amedas_h/index.html

一時間毎の気圧が出ているので
気象庁発表の気圧と⑤で算出した測定値を比較して終了!

どれくらい皆さんのお宅の気圧変化を
どれくらい正確に測定できたか
ドキドキしながら楽しむことができます♪


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2014年10月06日 (月) | 編集 |
今日は東京のほぼ真上を台風が通過していきましたね。
滅多に直撃することなんてないので
ドキドキしながらその時を待ってしまいましたw

思えば、実家にいた頃は
台風が来るたびに近所の川が氾濫し
床上浸水になることもしばしばで
身をもって台風の凄さを体験していたものですが(笑)
東京にいると
そんな事態に巻き込まれる心配がほぼないので
台風なんて風が強いだけの
ただの悪い天気になってしまっていました(^^;)


でも、やっぱり台風って特別な気象現象だと思うんですよ!

なんとか、台風の凄さを感じられないかと苦心した結果
気圧の変化を測ってみようということに◎

気圧計なんて研究室にはないので
写真のように水を入れたメスシリンダーを
逆さに水の入った水槽に立てて
水位の変化を観察することにしました。

台風が近づいてきて気圧が下がれば
水位が下がるという仕組みです。

き


結果は以下の通り!

気圧

これは、液面を左から右へ時間毎に並べた図です。
上部の数字は時間帯を
→の部分は液面を示しています。

実験を開始したのが10時で
台風が東京の真上にあったのが11時です。
水面も11時が最も低くなっていますね♪

その後、台風が太平洋上へと遠ざかっていったので
水面も徐々に上がっていっていきました。

ということで、見事に台風接近に伴う
気圧の変化を観察することができました(^^)v


今回の観察装置は
ガラスの容器があれば簡単に作れるので、ぜひお試しあれ♪

※気温の変化があると、正確に気圧の変化を観察できなくなってしまうので
 温度変化の少ない場所に設置する必要があります。
 (おこじょは恒温室内で行いました。)


<改善点>
水を利用したこの方法は
内部の気体と大気の気圧の差を
水位の変化として主に観察するものです。

この場合、中に入っている気体の体積が大きいほど
水位の変化も大きくなります。

なので、もっと水の量を減らして
たくさん空気を入れれば
ダイナミックな変化を観察できるはずです(^^)b

これはまた台風がやってきたら試してみます(^皿^)


追伸:
変化がわかりやすいようにgifアニメも作成したんですが
重すぎて載せられなかったので
後日問題を解決できたら追加します(^^;)


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2014年10月05日 (日) | 編集 |
美しいものですね☆

くも

日が当たってない部分にも
円形に巣は張られているんですが
全く見えないあたりが見事ですね(^^)

こんな罠がそこら中に張り巡らされてる空間を飛ばなきゃいけないなんて
昆虫も楽じゃありませんね(^^;)


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2014年10月03日 (金) | 編集 |
久々に野山を歩き回っていたら
シマヘビの幼蛇に遭遇しました◎

シマヘビ

おこじょも歩けばヘビに当たるんですかね?

シマヘビの幼蛇って初めてみるんですが
ジムグリみたいな色合いできれいですね♪


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2014年10月01日 (水) | 編集 |
実家に帰ると月下美人が開花していました◎

げっか

25cmにもなる大きな花です(^^)

げっか2

この植物はミツを食べるコウモリが送粉者なので
こんなに巨大である必要があるんだとか。


それで、思い出したので
脱線してちょっと批判的な話を・・・


SMAPの有名な曲【世界に一つだけの花】
おこじょはこの歌が大好きです☆

が!
歌詞は人間の誤解が大量に入っていて
科学的には間違っています。

あ、先に言っておきますが
歌は人間が楽しむためのものなので
必ずしも科学的に正しくなくてもいいと思います。

ただ、何が正しくて
何が誤解なのかを知っておくことは大切だと思います。


▼以下歌詞の中にある間違いを指摘します▼

花屋の店先に並んだ
いろんな花をみていた
人それぞれ好みはあるけど
どれもみんなきれいだね
この中で誰が一番だなんて
争う事もしないで

バケツの中誇らしげに
しゃんと胸を張っている


おこじょが指摘したいのは赤字の部分です。
花は競争しないと言っていますね。

でも、これは大きな誤解です。

花は、花粉を分散させるために
虫や鳥を惹き付けるための器官です。

他の花と比べてより多くの虫や鳥を惹き付けることができる花が
進化の過程で生き残ってきた結果
現在、キレイに見える花が存在していると考えられます。

つまり、激しい競争の結果
花はキレイな見た目になった
んです。

花が競争をしないなんて
花が自力で動かないから
そうだと思い込んでるだけの人間側の誤解です。


それから、花屋の店先に並んでいる花について考えます。
これは、おそらく品種改良された花が多いでしょう。

ということは、競争は競争でも
人間の経済活動に貢献できるよう競争した結果であるといえます。

嫌な言い方をすれば
金になるかどうかという観点からの競争に打ち勝った花が
並んでいると言えます。

だから、

人それぞれ好みはあるけど
どれもみんなきれいだね

とありますが、ある意味当たり前なんです。

人に好まれるように改良された花が
花屋の店先には並んでいるんですから。


以上が、明らかに誤解が含まれる部分です。


歌の趣旨は、競争することをやめて
自分の良さを磨いていけ、ということだと思います。

先ほど指摘した通り
少なくともその例に花を引き合い出すのは
例えとして不適切ですが
歌の趣旨は示唆に富むと思います。

ヒトは様々な仕事を分担しながら
集団で生活する生物です。

集団の中で、ある仕事に秀でた個体が
その仕事を担当することで
効率的な社会を形成してきたんだと思います。

人それぞれ貢献できる仕事があるから
目の前の競争に飛び込んでいくのではなく
自分の道を探せということなんでしょう。

この考えには、おこじょも賛同します(^^)b


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