551．5108551。5518551．594．7

r大気の微細構造とその電波伝播との関係についての国際コロキウム」に出席して
倉

小

光1）

義

昭和40年6月15日から22日まで，表題2）の国際コ・キのBerkeleyで開かれたIUGGの総会の際に2日間国ウムがモスクワで開かれた．私は日本学術会議から旅費

際電波気象シソポジウムを開き，さらに同年9月東京での一部の支出をうけ，これに出席する機会を得た．「天開かれたURSIの総会でも，Commission

気」編集部からの求めに応じてその印象などを述べてみ協力した．さらに1964年9月には，アメリカ気象学会そたい．

の他との共催として，大きな国際電波気象学カソファレ

今度の会は，Inter−union

Committee

on

Radio

Meteorologyという委員会で組織したものである．このIIの部会にソスを開いた．

もう1っ委員会で決めたのが，今回のコ・キウムを開

委員会は数年前に誕生したばかりで，あまり知られていくことであった．電波技術の気象学への応用の中には，ないようなので，この機会に簡単に紹介させていただき

もちろんレーダーなどが含まれるが，他に主要なテーマ

たい．電波と気象の関係を扱う国際機関としては，従来の1つは，大気の微細構造と電波伝播の関係である．大URSI3）の中のCommission

IIの他には，ICSU4）の中気の誘電率（対流圏内の伝播では温度と水蒸気量で決めにMixedRadioられるとしてよい）が規則的に分布しているときには電CommissionforMeteorologyというのがあった．1960年にICSUはこのCommissionを解体

波は屈折される．しかし図で示したように，誘電率の変して，新たにURSIとIUGGの両者にまたがる委員会

動があるときには，電波はこれによって散乱される．受として作ったのがこれである．この委員会の役目は，（1）

電波伝播に及ぽす気象状態の研究と，（2）電波技術の気象v

学への応用を促進することである．委員長としてMar−

ノ
，クヘ
k
8

1

sha11（カナダ）が選ばれ，委員はURSI側からはBo−
1giano（米），今井または内藤，Saxton（英），Smith−Rose（英），Voge（仏），Waterman（米）の6氏，IUGG側からはBean（米），Misme（仏）Oboukhov（ソ），Shep−pard（英）それにMarshal1と私の6名である．私が入っているのは少し場ちがいであるが，大気の乱れが関心事であるというので，お引き受けしたわけである．

この委員会は1961年4月パリで第1回の会合を開き，委員会の上記の役目を果すには何をなすべきか話し合った．そしてその手段の1っとして次の2っのことを決めた．1っは電波気象に関係ある科学者を広く集めて国際会議を開くこと．これにっいては，1963年8月アメリカ

Colloquium

Stmcture

of

tion

Radio

to

the

on

Atmosphere

Wave

Fine−scale

it，s

Rela−

Propagation．

3）Intemational

Scientific4）Intemational

CouncilofRadio

Union．

Scientific一1965年10月2日受理一
1965年10月

the

and

込
RECEIVER

信器のうける散乱電波の強さは，アソテナ・ピームで決められる体積と誘電率変動のスペクトルAε（花）に比例する．ここにたニ1ヒ1一潅2，1㌃1；＝（4π／λ）sinθ／2，λは：電波の波長，塩，ん2はそれぞれ入射波，散乱波の波数
ヴェクトルである．従って，発信器からの電波波長を変え，散乱角θを変えて受信することによって，いろい
ろの潅に対する誘電率のスペクトルを知ることがでぎ，
自由大気中の乱れについての知識が得られる．このように大気の乱れあるいは誘電率の急激な空間変化及びそれ

1）Ogura，Y．東京大学海洋研究所．
2）Intemational

kf

産TRANSMITTER

Union．

と電波の屈折・散乱との関係を討論することが今回のコ、・キウムの目的であった．

このように，今度の会の開催は5年も前に提案され，その組織委員会として，委員長にBolgiano，委員としてMisme，Oboukhovそれに私がなり，種々準備をしてぎ
23

342

「大気の微細構造とその電波伝播との関係についての国際コ・キウム」に出席してた．しかし親組織たるURSIとIUGGからの許可をとホスト側と意志の疎通が不充分であった点が2，3あるのに手間どったことなどから開催がのびのびとなってり，ある組織委員がモスクワ向け出発直前，よこした手いた．しかし1963年8月Berkeleyでの第2回委員会の席上で，UNESCOからの財政援助の可能性が示され，紙には

1…begincut、off

from

またソ連科学アカデミーがホストとなることを申しで

1ess

storedて，それ以後準備は急速に進んだ．

imagine

その準備に当っては，いわゆる大家や機関の代表者よりは実際に研究をしている人だけを小人数，たかだか20

the

what

to

its

ill

feel

somewhat

controlandacomputerprogramming

unit．Un−

programisberesult．Good

the

like

correct，itisdi伍cult

luck！

to

などと

あった．

こうした準備の後に，6月15日（火）午前9時から1

名位招いて，informa1な会にしようというのが基本的

時間半，モスクワのInstitute

な考えであった．しかし，、たいていの国際会議がそうで内のOboukhovのオフィスで組織委員会を開き，最終ofAtmosPhe「∫cPhysics

あるように，今度も実際にはなんとなく出席者が多くなのプ・グラムを決定．モスクワ大学の講堂で簡単な開会ってしまった．

式の後，本行事に入った．参加者は日本からの井上，内このような小さな会でも，1っの薗際会議を開くとな藤（カナダ滞在中）両氏を含めて，10余国約30名，ソ連

ると準備も楽ではない．資金集めは別としても，特に今から約30名．会場は300名以上も入れるような大きな度の会のように，電波科学と気象学とちがった分野の人

階段講義室で，小人数によるinforma1な雰囲気の会が一堂に集まって議論するという場合には，あらかじめといった初めの構想とは，かなりちがったものであっ計画をよくたてておかなければいけないというわけで，た．

組織委員会としては次の案を作った．

第1日（火）の午後はBolgianoが座長となり大気の会期を6日間として，最初の2日間はbackg「omd乱れの電波科学的側面のbackgroundsession・内藤，sessionとする．これはパネル形式をとり，それぞれのGjessing（ノルウエー），Tatarsky（ソ）がパネリスト

専門家がこれまで判っていることをやさしく解説し，出であった．Tatarskyは大分以前に立派な本を書いてい席者がちがった分野の知識を得る機会とする．それをるので，かなりの年令の人かと想像していたが，その若さらに効果的にするために，各委員が分担して適当ないのに驚いた．あの本は30才以前に書いた由である．第paperを作るなり，指示するなりして，そのコピ

2日（水）の午前はOboukhovが座長で，大気の乱れのーを会期以前に全出席者に配布する．会の3日目がreport「eview

流体力学的測面，Gurvitch，Tsuan9，Ya910m（ソ），井上

sessionで，特に重要な新しい結果を含む論文を提出す

0．M．

る．残りの3日間をstudysessionとする．ここでは，層が乱れに及ぽす影響にっいてで，私が座長となり，パ

それこそ皆が丸テーブルや黒板をかこんで，各問題点にネリストにPano｛sky（米）・Monin（ソ）・Lumley（米）Phillips（米）の話があった．同日午後は大気の成

ついて，（a）観測から何が判っているか，理論は何を示を選んだ．第3日（木）の午前は，Mismeが座長で，一しているか，意見の一致，あるいは不一致があれば，そBean（米），Lane（英），Spizzichlno（仏）が話をした．

れがどこから起ったかを究明し，（b）将来どの方向に研

以上でbackgroundsessionを終り，第3日の午後か究を進めるべきか，不一致の点をなくするにはどんな測ら第5。日（土）の午後までreport定を行うのがよいか等を議論し，（c）最後にそり討論のの最後に，これまでの討論の結果を整理して，6っの間

結果をリポートにまとめるということを行う．

題点を選びだし，全出席者を問題点に応じてグループに、なかなか野心的な案であったが，これがソ連のホスト側の手に渡ったところ，ホスト側では論文を読んでそれ分けた．そして第7日（月）に，モスクワ河をくだりのぽる遊覧船 マキシム・ゴーリキー号 上で各グルーゾにっいて討論する普通のシソポジウム形式の方が好きらごとに前記のstudy

しい．study

session

分をreport

sessionに廻すというtentative

reportは1日半にけずられ，そのsession．このsession

sessionを開いた．「どうも遊覧船上で勉強会を開くことは予期していなかったのであるが，Program

船の食堂やキャビンに黒板を運び入れて，窓外を流れるを送ってきた．それであわてて委員間の手紙の往復が激

岸辺の白樺林などを横目に見ながら，それでも賑やかに

くなり，結局は以下述べるプ・グラムとなった．どの何時間か討論した．

会でも実際にその会が終ってみる迄は，どんな会になる

第8日（火）の午前に再びモスクワ大学で，各グルー

か予知できぬものである．今度の場合には，この他にも

プの代表者から討論結果のリポートの報告があった．最

24

嵐天気

12．10．

545「大気の微細構造とその電波伝播との関係についての国際コ・キウムーに出席して後にBolgianoが外国からの出席者を代表して，ホスト

象観測塔があり，得意の超音波風速計を用い，測定結の努力により会が成功僅に終ったことを感謝して散会と果を直接電子計算機に入れるようにして，微気象の研究なった．

を行っていた．塔をのぞいた施設費約35億円とか．この会議での使用語は英語と・シヤ語．小数の人を除い研究所の他にも，モスクワにInstituteofAtmosphericて，大部分のソ連人は英語はだめのようである．ソ連かPhys1cs，レニソグラードにMain

Geophysica10bser−

らの提出論文は手廻しよく英訳が配布されていた．しかvatoryなどがあることを思えば，日本でも早く大気物し西欧側の提出論文やdiscussionはいちいち英露に通理研究所でも作らねばバラソスがとれない．

訳されるので，進行速度は通例の会の約半分であった．

私達のホテルの部室もまあまあであった．バス（洗面その通訳も始めは外国語学校の学生がやるというので，するところにゴム栓なし）．トイレ（トイレットペーパ

英文論文提出者は急いで講演原稿を要求され，大忙しでーはあり），ラジオ付き

あった．しかし専問用語等があって能率悪く，結局英語

い．ベルボーイもいないから，チヅプのうまいYaglomやMoninが朝から晩までしやべりま

うか50セソトにしようかハンモンする必要もない．何よ

くるはめとなった．

で，特別料金1晩1，200円は安
を25セソトにしよりも部室に何を残しておいても絶対安全というのはあり

言葉の点を除けば，会場設備その他はよく準備されていた．殊にsecretaryとして，愛らしくほほえみっっ驚がたい．それどころか，たしかJohnGuntherのInside
RussiaTodayによれば，不用となって出発のとき

部室

くべきemciencyをもって出席者の世話をしてくれたに残してぎた品物が，旅の行く先々と追いかけてぎたと数人の若い女性の功績は特筆しないではいられない．

か．いけないのは窓のカーテソ．丁度夏至の近くで，暗会期中の行動は次の通りであった．毎朝8時頃ホテル

くなるのは真夜中のほんの2，3時間というのに，窓にから専用バスで約45分間モスクワ市内を北から南に縦断

はペラペラのうすいカーテソ1枚では眠れるものではな

してモスクワ大学着．9時から午後1時まで午前の部，

い．後にレニソグラードで奮発して，たかいホテルに泊昼食にゆっくり時間をかけて，午後3時から6時近くまったら，窓のカーテンは感激する程厚くどっしりして，で午後の部．それからパスでホテルに帰るわけであるが，おまけにベットの回りはもう一重カーテンでかこってあ

ホスト側で殆ど連日何か行事を計画してくれた．2日目

った．

の帰途は寄り道をして赤い広場等のモスクワ市内見物．

3日目の夜はクレムリソ劇場で白鳥の湖のバレー．一4日

旅の珍談奇談はいくらでもあるが，ここで今度のコ・キウムで討論された点を簡単にのべよう．

目の帰途はTretyakov画廊で古い・シヤ美術品の見学．

（1）いろいろな方法で得られたスペクトルの比較．大5日目土曜日の午後はクレムリン内の博物館で帝政時代

気境界層内や積雲，積乱雲内の乱れ，あるいはCAT（clea「からの調度品や美術品の見学．レニーグラードの博物館

ai「tu「bulence）について，これまで得られた結果によを見たときも感じたが，かく古いものをよく保存していると，小さいスケールの乱れにっいては，速度・温度．

るのには驚嘆し，・シアの民族意識といったものを改めrefractiveて考えさせられた次第．夜レセプシヨンあり，キャビアの一5／3乗則にしたがっている．湿度のスペクトルにつ等をさかなにワイソとウオッカの立食パーティ．会場のいては測定は殆んどないが，どうやら一5／3乗則でいい

一隅でダソスが始まり，井上氏が得意のツイストを御ヒようである．スペクトルが一5／3乗則に従っているとしindexのスペクトルは，すべてKolmogoroff

・ウして大喝釆であった．それにしても毎晩よくウオッて，その比例常数の値も，速度スペクトルにっいては，

カを飲みましたなあ．

15〜20％の誤差の範囲内で決められている．これに対

日曜日はモスクワから約100kmはなれたObninskにあるInstituteof

ApPliedGeophysicsの見学，そのし，温度変動のスペクトルにっいては，2のfactorの程度のばらつきがあり，さらに精密な測定が望まれてい設備の大規模なのにも驚いた．たとえば垂直風洞は高さる．ここで興味があるのは，Gjessing，Bolgiano，Ek1−

約30m，測定部分だけでも高さ20m，直径2m，風速はund（スエーデソ）等の報告にあったように，電波の散5cm／sから50cm／sまで変えられる．cloud

chamber

乱からきめたスペクトルは，数10cmから1m程度のも2つあり，大きい方は高さ18m，直径15m，周囲の壁小さいスケールの乱れにっいても，一5／3乗則から著しにあけたホールからスチームを吹きださせて霧を作り，

くはずれ，しかも奇妙に非等方性を示していることであ

視程等との関係を調べていた．また高さ約300mの気る．何故こうなるかにっいての結論は得られなかった．

1965年10月

25

344

⑧

「大気の微細構造とその電波伝播との関係についての国際コロキウム」に出席してどれ位のスケール以上では，スペクトルは一5／3

乗則からはずれるか．InstituteofAtmosPhe「ic

これを浮力領域（buoyancy

subrange）とよぶ．すなわ

Phy−ち，安定成層中で乱れが存在しているときには，運動エネ

slcsの人々が50〜100mの高さで飛行機を用いて，速度ルギーが位置エネルギーに変換されているのであるが，成分及び温度のスペクトルを測った多くの結果が報告さその過程は慣性領域（inertial

れた．それによると，数百mのスケールまで一5／3乗

さい領域で起っているとする．この浮力領域の速度スペ則にのるようである．Reiter（米）がオーストラリアでクトルについて，Bolgianoは一一11／5乗則を導き，Shursubrange）より波数の小行ったCATの測結果も，やはり約600mのスケールぐ（ソ）とLumleyはちがった考えから，一3乗則を結論

らいから一一5／3乗則にのらなくなっている．しかしここしてし・た．

で注意すべぎは，Gi長ordがずっと前に注意したように，

この二っの理論のどちらが正しいか或いはどちらも正一次元スペクトルについての一5／3乗則の適用範囲と，しくないか，験証するには実測に頼るしかない．そして3次元スペクトルのそれを比較すると前者の方がかなり

PinusとShurは飛行機を用いて強いCATの鉛直速度広い．事実，乱れによる熱および運動量Huxのスペク

成分のスペクトルを測定し，波長数百m以上の領域でトルは，一次元スペクトルで一5／3乗則からはずれるか

は一3乗則に従うと報告した．しかし地面付近の乱れになり小さいスケールの所で既に非等方性を示している．

っいては，上記2理論のいずれにも反して，低周波の速度

このような点からも，いろいろの地表面状態．大気の成スペクトルは安定度が増すにつれて減少している．また層の下で，単に一次元スペクトルのみならず，Huxのス

CATの観測にっいても，Reiterによれば，鉛直速度成ペクトルの測定をも同時に行うことが望まれた．

分のスペクトルとは波長数百mあたりから一時減少し（（3）空間スペクトルを得る代りに，普通は或る固定点

スペクトルは1っの谷を作り），またそれから波長ととで時間スペクトルを測定し，いわゆるTaylorの仮定にもに大きくなっている．しかしそのス・一プは一3とも従って，これを空間スペクトルに変換する．大気の乱れに

一11／5ともいえない．

対して，この仮定はどれだけ正しいか．．これを実験的に

ここで問題となるのは，そもそも純粋に浮力領域とい確かめるには，普通飛行機で測ったスペクトルと塔またうものが存在するのかどうかである．これが存在するた

はっないだ気球で測ったスペクトルとを比較する．そのめには，浮力が効いてくるようなスケールは，一般流の結果によれば，Taylorの仮定はだいたいとされている．

シアーによる乱れのエネルギーの生成が効いてくるスケ

しかし，まだ直接，すなわち一般流の方向のちがった点ー・ルより，はるかに小さくなければならない．してみる

で測定を行って，本当にこの仮定の云うように，乱れが形と，PinusとShurの得た上記結果も，一一般流と乱れとを変えないでそのまま一般流で流されているかどうか，の間のエネルギーの授受が効いている領域の話かも知れ験証したものはない．この問題は前から議論の的となないのである．もし純粋な浮力領域があるならば，それっているEuler相関とLagrange相関との関係にも関は大気境界層の上端（一般流のシアーは小さく，かつ乱連する．さらにこれに関連して興味ある問題は，時間．

れのエネルギーが地表面から上方へ輸送されている部

空間共にずらせたときの相関係数を測定することであろ分）か，CATのある層の端の部分であろう．従って大う．風洞気流内の乱れにっいては，Favreが前に詳しい測定をしたが，前述のObninskの塔を用いて，測定し気のこうした部分で乱れの精密測定をする必要のあるこた結果が，Byzoba，Ivanov，MorozGvによって報告さ（5）もう一っ間題にされた点は，Moffat（英）のいうれた（但しこの揚合は一般流の方向でなく，鉛直方向に大気の乱れの二重構造，すなわち，長い期間に互る記録かちがった点の間の相関である）．

（4）一5／3乗則の適用範囲より大きいスケールの領域とが結論された．

ら得たスペクトルを見ると，高周波の乱れの部分（上層

大気でいえばCATに相当する）と低周波のいわゆるメソ

でのスペクトルの形はどうであろうか．これは今回最もスケールの乱れとがあり，その間にスペタトルのgapが議論された問題の一っであった．というのも，これにっあることである．これにっいてはPanofskyとLumlery

いては，ちがった2っの理論結果があり，観測結果もまの本にも述べられている．Obninsk塔で400時間連続観

ちまちだったからである．まず，一般流のシァーによる乱測した記録を周期分析した結果でも同様のことが確かめ

れのエネルギーの生成は無視できるくらい小さいが，浮られている．高周波の乱れの低周波側の端は，だいたい力の影響は大きいようなスペクトル領域があるとして，

1cphから10cphの所にある．メソスケールの乱れは

26

、天気

12．10．

545「大気の微細構造とその電波伝播との関係についての国際コロキウム」に出席して水平方向に平べったい，二次元に近い構造をもち，その存在自体は疑う余地はない．

メソスケールまでのスペクトルの測定を，風のシァー及び温度の鉛直傾度の測定と同時に行うこと，内部波の安ここで問題となるのは，大気中の内部重力波・メソス

ケールの乱れ・高周波の乱れこの三者の相互作用であ定性についてももっとよく研究すること等の必要性が結論された．

る．これまでの所，理論的にこの問題を扱ったものは殆

紙数が不足したため，Atlas（米），Cermak（米），どない．低周波内部重力波とメソスケールの乱れの間

Waterman（米），Johns（米），Hay（カナダ），Bu11に本質的なちがいがあるのかどうかも明確でない．相互（独）その他ソ連側によるrefrective作用の一っの可能性はPhillipsやReiterが今度の会で大気の微細構造による電波・音波の屈折．散乱，メソポ

indexの測定，述べたように，内部波にともなう速度分布が力学的に不ーズ付近の乱れについては全然ふれられなかった．

安定に行なって高周波の乱れを起す．すなわち内部波のstudy

運動エネルギーがCAPのエネルギーの源となることで近い中にURSI及びIUGGの機関誌に全文掲載されるある．この揚合はスペクトルの一つの山（メソスケール

予定である．またコ・キウムのproceedingsは親委員に対応する）から他の山（CATに対応する）へ，エネ

会・組織委員会では出さないことに決定していた．しかルギーはgapを越えて，一挙に移るのである．もう一しこれもホスト側からソ連科学アカデミー出版雑誌の特っの可能性は内部重力波間の相互作用によってエネルギ

別号として出版したい旨会期中に申し出があった．結局ーが次々と連続的に小さいスケールに移っていき，つい出席者の中で希望する者はその雑誌に投稿することになには浮力領域に（もしそれがあるならば）まで移っていったので，それもその中出版される筈である．

sess圭onで得られた結論にっいてのリポートは，

くことである．いずれにしても，CATのスケールから

理

事

会

だ

よ

り

第17回（15期）常任理事会議事録
月日：昭和40年10月1日（金）15．30〜18．00

場

所：気象庁海上気象部会議室

出席者：畠山，正野，北岡，桜庭，神山，今井，大田，小平，吉野，安藤議決

1．

各理事（順序不同）

日下部評議員が都合で辞任されたので，後任研究」を候補として推したいとの報告があったので，これを承認する．ただ朝日賞は，その代表者を気象関係者とすることを要望する．

3．第4回国際気象電気会議が1968年に日本で開催されるが，これについては雷研究会などを通については，全国の理事にはかって決める．

じて，気象学会にその共催方を要望されてい2．学会賞選考委員会から本年度の朝日賞にはる．予算規模その他が不明なので，現段階では「富士山レーダーの建設における技術開発」を，当学会として予算措置ができる範囲内で，共催

松永賞には小倉義光会員の「大気乱流の基礎的することを一応承認する．

27

1965年10月〆