理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

水蒸気

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2019/03/14(木) 00:32:31.35 ID:CAP_USER
寒い冬の朝、口からハーッと息を吐く。息が白く見える。この白い息の正体は細かい水滴だ。体から出てきた息には、たくさんの水蒸気が含まれている。それが急に冷えて、それだけの水蒸気を含むことができない状態になる。空気が水蒸気を限度いっぱいまで含んでいる状態を「飽和」という。吐いた息は、それを超えて水蒸気を含んでしまっている「過飽和」の状態になる。その多すぎた分が液体に戻って細かい水滴となり、白い雲のようになって目に見える。

このときに欠かせないのが「エーロゾル(エアロゾル)」だ。エーロゾルとは、大気中に漂う固体や液体の微粒子のことだ。ものを燃やしたときに出る黒いすすや、工場の煙突などから排出される硫酸成分や硝酸成分から変化したものもある。過飽和の状態になった空気とエーロゾルが出合うと、余分な水蒸気がエーロゾルの周りにくっついて水滴になる。

空の雲も、白い息と同じしくみでできる。雲は、日差しを遮って地面に届く太陽熱の量を減らすし、地面から放射される熱を吸収する働きもある。雲のでき具合は、気象や気候の予測に大きく影響を与える。ところが、現在の科学では、雨を降らす雲の飽和、過飽和、エーロゾルの関係が、じゅうぶんによくわかっていない。雨雲の中がどれくらい過飽和になっているのかという基本的な事柄さえ、わからなかった。その推定に初めて成功したのが、東京大学の茂木信宏(もてき のぶひろ)助教らの研究グループだ。東京、沖縄での大気観測から得た雲中の過飽和度は0.08%。これまでは0.1%、1%などと推定されていた。

続きはソースで

図 雨雲の過飽和度を観測する手法の模式図。上昇気流の中の黒色炭素(初期トレーサー)と、落ちてきた雨粒に含まれている黒色炭素(除去されたトレーサー)のサイズの違いを調べ、それらを比較することで、雨雲の水蒸気の含みすぎ具合(過飽和度)を推定する。(茂木さんら研究グループ提供)
https://news.mynavi.jp/article/20190313-784294/images/001.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20190313-784294/
ダウンロード (7)


引用元: 【気象】雨雲が水分をどれくらい含みすぎて雨を降らせているのかが、初めてわかった[03/13]

雨雲が水分をどれくらい含みすぎて雨を降らせているのかが、初めてわかったの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2019/01/29(火) 18:33:54.34 ID:CAP_USER
音声をレーザーでこっそり送信、MITの研究チームが開発
数メートル離れたところから特定の個人に的を絞り、周囲の人には聞こえないような方法で静かにメッセージを送信する。マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームが、そんなレーザーの利用方法を開発した。

この手法ではまず、光を吸収した空気中の水蒸気が音波を形成する「光音響効果」を利用する。研究チームは、レーザー光線を利用して、60デシベル(およそBGMやレストランでの会話レベルの音量)の音を2.5メートル離れたところに立っている人に的を絞って送信した。

研究チームは次に、レーザー光線の出力を変調してメッセージを符号化した。これによって、より静かで明確にメッセージを伝えることができた。研究チームはこの手法を使って、音楽や録音されたスピーチなどをすべて会話時の音量(60デシベル)で発信した。

続きはソースで

https://www.technologyreview.jp/nl/lasers-can-send-a-whispered-audio-message-directly-to-one-persons-ear/
ダウンロード (4)


引用元: 【通信技術】音声をレーザーでこっそり送信、MITの研究チームが開発[01/29]

音声をレーザーでこっそり送信、MITの研究チームが開発の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2018/10/22(月) 13:25:19.00 ID:CAP_USER
016年にスタートした、水不足で苦しむ世界中の人々を助けるため「空気から水を作り出す方法」を編み出すことを目的としたコンテスト「Water Abundance XPRIZE」の大賞が決定しました。賞金150万ドル(約1億7000万円)を受け取った大賞受賞者は、「輸送用コンテナの中に雲を作りだし飲料水をためる」という装置をデザインしました。

The Water Abundance XPRIZE winner makes water from air
https://www.fastcompany.com/90253718/a-device-that-can-pull-drinking-water-from-the-air-just-won-the-latest-x-prize

Visioneering | XPRIZE
https://www.xprize.org/visioneering

「クリーンなエネルギーを使う」「コストは作り出す水1リットルあたり2セント(約2.25円)」という条件のもと、空気中から1日あたり2000リットルの水を作り出す装置をデザインするコンテスト「XPRIZE」は、2016年にスタートしました。

XPRIZEのチーフ・インパクト・オフィサーであるZenia Tata氏は「XPRIZEの課題をデザインし始めた時、我々は多くの第一原理を考えました」と語っています。現代では800万人近くの人が水不足に直面していますが、海水から淡水を作り出す海水淡水化には「コストがかかりすぎる」という問題点や、作り出した水が提供できるのはシステムの近辺のみに限られるという問題点があります。コンテストのデザインについて考えていたXPRIZEのチームは「大量の水を含む『大気』ならリソースにできるかもしれない」ということに思い至りました。「空気から水を取り出す」という装置は当時存在したものの、使用するためには多くの費用が必要だったとのこと。この課題が実現可能なのかということは、当時懐疑的だとみられていました。

大賞を受賞した「WEDEW」と呼ばれる新しいシステムは、既存の2つのシステムを組み合わせることで完成しました。

続きはソースで

PRODUCTS – SkyWater Air Water Machines
https://islandsky.com/

https://i.gzn.jp/img/2018/10/22/water-abundance-xprize-winner-skywater/00.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181022-water-abundance-xprize-winner-skywater/
images


引用元: 賞金約2億円の「空気を水に変える方法」コンテストの大賞が決定、「輸送用コンテナの中に雲を作り出して水を取り出す」というアイデア

賞金約2億円の「空気を水に変える方法」コンテストの大賞が決定、「輸送用コンテナの中に雲を作り出して水を取り出す」というアイデアの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2018/07/13(金) 13:57:27.87 ID:CAP_USER
■動画:広島の豪雨災害、現地研究者が降雨の様子をシミュレーション
https://youtu.be/5W8nIzIeYfw



西日本豪雨を受けた広島県では、当時、東アジアの広い範囲から、上空に湿った空気が流れ込み、記録的な大雨を降らせていた――。そんなシミュレーション結果を、広島工業大の田中健路准教授(気象学)がまとめた。

 6日夜と7日未明に降った同県での大雨について、上空にあった、水蒸気を含んだ空気の粒が、数日前からさかのぼって、どこからきたのか、計算した。すると、中国大陸から流れてきた分厚い湿った雲に、太平洋高気圧や南シナ海からの湿った空気がぶつかり、大きな積乱雲が発生。
広島県呉市などで猛烈な雨が数十分間降ったことがわかった。

続きはソースで

■7月4日午前10時ごろの空気の流れ。太平洋や南シナ海、中国大陸に水蒸気を含んだ雲がある
https://www.asahicom.jp/articles/images/c_AS20180713001424_comm.jpg
■7月6日午前7時ごろの空気の流れ。
中国大陸からの湿った空気に太平洋と南シナ海からの湿った空気が下から入り込んで、一気に積乱雲を作った
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20180713001431_comm.jpg

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASL7D5JVGL7DPLBJ002.html
ダウンロード (5)


引用元: 【気象学】〈動画解説〉西日本豪雨の原因、湿った空気はどこから? 広島工業大が分析[07/13]

〈動画解説〉西日本豪雨の原因、湿った空気はどこから? 広島工業大が分析の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2018/01/28(日) 16:43:25.36 ID:CAP_USER
宇宙に最も近い天文台から、銀河や惑星の起源に迫る-。
南米チリ北部のチャナントール山(5640メートル)の山頂にある標高世界一の天文台での観測に向け、光赤外線望遠鏡「TAO望遠鏡」が完成した。東京大天文学教育研究センターが28日、仮組みをした兵庫県播磨町で報道陣に公開した。

 同山頂は晴天率が高く、宇宙からの赤外線を吸収する水蒸気がほとんどない。
酸素ボンベが常時必要だが、天体が出す赤外線の観測には絶好の条件という。
 同センターは2009年、同山頂で口径1メートルの望遠鏡による観測を開始。
銀河系中心部を調べ、ブラックホールの発達などの解明に挑んだ。

続きはソースで
 
中央は東京大天文学教育研究センターの宮田隆志教授=28日午後、兵庫県播磨町
https://www.jiji.com/news/kiji_photos/0180128at17_t.jpg

時事ドットコム
https://www.jiji.com/jc/article?k=2018012800323&g=soc
ダウンロード (1)


引用元: 【天文学】世界「最高」の大型望遠鏡完成=銀河誕生の謎迫る、チリで観測へ-東大[18/01/28]

世界「最高」の大型望遠鏡完成=銀河誕生の謎迫る、チリで観測へ-東大の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2017/11/20(月) 12:28:14.39 ID:CAP_USER
雲ができるほどの熱気とはいったい……。

毎年2回、東京ビッグサイトで行われる同・人誌即売会「コミックマーケット(通称:コミケ)」には、ある種の「伝説」とされている現象があります。それは夏開催時に、混み合う参加者たちの熱気によって天井付近にできる「コミケ雲」。
近年では、2013年の「コミックマーケット84」で発生し、話題になりました。

画像:コミケ雲
https://pbs.twimg.com/media/BRWeKOPCQAE1tUm.jpg
https://pbs.twimg.com/media/BRWlglACAAAHrkk.jpg

熱狂したライブなどで似た現象が発生することもありますが、東京ビッグサイトのように広く、風通しがある空間で雲ができるのは並々ならぬ事態。今回は「コミケ雲」ができる理由を科学的に考えてみます。

〈なぜ雲ができるのか〉

 人が集まって雲ができるのは、汗などの水分が空間の湿度を上げるから。
しかし、単に湿度が高ければ、雲ができるというわけではありません。
加湿器を置いただけで、室内に霧がかかってしまったら大変です。

 白く見える雲や霧の正体は、空気が冷えて飽和水蒸気量(空気が含むことのできる水蒸気の量)が小さくなり、水蒸気が細かい液体に戻ったものです。

図:飽和水蒸気量(空気が含むことのできる水蒸気の量)は、温度が低くなると小さくなります。
つまり、湿った空気が冷えると、水蒸気の一部が液体に戻ります
http://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1711/17/qk_kumo-1.jpg

実は、コミケ雲のでき方は、自然の雲とかなり似ています。

 上空ほど気温が低い自然界同様、コミケ会場上部の空気も、空調で冷やされています。
人が集まって湿度が増した会場下部の空気が天井付近まで上昇すると、空気中に含まれていた水蒸気が「コミケ雲」として白く現れるのです。

図:メカニズム的には、本当の雲とあまり変わらない「コミケ雲」
http://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1711/17/qk_kumo-2.jpg

続きはソースで

ねとらぼ
http://nlab.itmedia.co.jp/nl/articles/1711/17/news010.html
images


引用元: 【生理学/化学】伝説の「コミケ雲」ができる条件を科学的に考える

伝説の「コミケ雲」ができる条件を科学的に考えるの続きを読む

このページのトップヘ