下中科学研究助成金取得者研究発表

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日本海のグリーンフラッシュ現象と気象状況の研究
山形県鶴岡市立小堅小学校
小山田 正幸１．はじめにに放つ緑色の閃光（フラッシュ）です。こ太陽が輝いて晴れ渡った一日が過ぎ、夕の現象の原因は地球の大気中の光線の屈折

日が遠い山並みに隠れようとする時、またによるもので、プリズム効果によって起こは遙かな水平線上に沈む時、空の様子は刻ることが知られています（図１）。

々と変わっていきます。そして、日没の瞬間、普段は丸い太陽像はさまざまな形を見せてくれます（写真１）。上下につぶれて扁平形に見えたり、像の途中がくびれてワイングラスのように見えたりすることもあります。これらは地球を取り巻く大気の影響であり、空気の密度差により光が屈折す

図１グリーンフラッシュ現象の原理 １）るからです。
大気による光の屈折はその波長（色）に夕焼けの彼方に沈む夕日が、その光を没よっても異なり、気候条件がそろえばグリする瞬間に放つ緑色の閃光は、非常に美しーンフラッシュもその大気差によって表れく印象に残る興味ある現象です。南太平洋ます。に位置するグアム島やハワイ諸島等では、「この光を見ると幸せになれる」とか「夢がかなう」等の逸話が語られています。赤道に近い低緯度の海洋を航行する船舶から見られた、という船員さんの話も聞いたことがあります。
それでは、周りを海に囲まれている島国の日本からは、このグリーンフラッシュ現象は見られないのでしょうか。通説では、日本国内でこの現象が見られることは非常

写真１に珍しく、小笠原諸島等の離島や高山から日本海に沈む夕日（天候に恵まれれば、庄内浜から真っ赤な太陽が水の観測報告はあるようです。しかし、その平線に隠れる姿を見ることができます 2013.10.1）

時の気象データ等が不明であることが多く、観測調査記録の集積が求められています。

２．グリーンフラッシュ現象とは

本研究は、国内（日本海沿岸部）におい

グリーンフラッシュは、太陽が地平線やて、グリーンフラッシュ現象は見られるの水平線等に没しようとする時、太陽が最後かを確認します。そして、もし見られると- 16 -

したら、どの時期にどのような気象状況のする下に起こるのかを観測し、その状況や気象〇観測用具条件などを明らかにすることを目的とします。

太陽像記録用望遠レンズ・カメラ等
気象観測用具（気温・海水３．日没を観測するために温・風向等）

本研究では、太陽が地平線や水平線付近に沈む様子を観測します（写真２）。従っ＜当地区の気象状況＞て、近くに建物や森林など視野を遮るもの

山形県庄内平野は、日本海気候により冬がなく、遠くまで見渡せる地からの観測が場の積雪は50cm～１ｍ。10月中旬から３月必須です。

下旬までは長期に渡る強風雨や豪雪により幸い本校（鶴岡市立小堅小学校）は山形好天は望めず、実質の観測はできません。

県庄内平野の日本海沿岸部にあるので、西日没を観測できるのは４月～10月までの夏方が日本海に面し、水平線に沈む夕日を観場の時期となります。
日中は天気がよく青空が広がっていても、測するには最適な場所に立地しています。

夕日が水平線に沈む様子が観察できるとは限りません。水平線付近には、不透明な大気の層が横たわっていることが多く、澄み切った大気が必要とされる日没を観測できる日数は多くは望めません。
年により気象環境は変化するものの、ここ数年間の当地での平均的な状況は、年間で晴天に恵まれるのは30～60日、水平線上
写真２

夕日の観測風景に太陽が沈む様子（写真３）が観測できた（水平線上の太陽を望遠レンズで狙います）のは10～20日、その中でグリーンフラッシ
ュを観測することとなります。

そこで、当地区付近から日本海に沈む太陽を年間を通して観測することにより、太以下に、当地の気象状況と太陽について、これまで観測した結果を述べていきます。

陽が水平線に没するときの状況について、太陽像の変化、グリーンフラッシュの有無、気象データ等を調査解析していくことにしました。
〇観測場所

山形県鶴岡市堅苔沢（鶴岡市立小堅小学校）付近の海辺〇観測期間

平成23年４月～平成27年３月〇観測方法

年間を通して太陽が日本海の水平線に沈む様子を観測し、写真画像として記録、

写真３

太陽像の変化・気圧配置等（太陽像にも薄い雲が幾重にも横たわってに関する気象データを収集- 17 -

大気の層と夕日いるのがわかります2013.8.14）

４．夕焼けの様子（写真４・５）には気をつけなければなりません。

日本海上は、人間社会の経済活動から出また、夏から初秋の頃になると観察好機

る塵やスモッグの影響は陸上に比べれば少となります。飛行機雲をよく観察するようないと思われます。しかし、春には霞やもになります。飛行機雲は、高度１万ｍ付近やがかかるため、空気が湿った季節は、微を飛行するジェット機のエンジンから出る粒子が光を散乱させて空をにごらせるよう水蒸気が小さな氷の粒となった雲です。そです。これまで冷たい空気があった海上は、の高度の気温は－50℃くらいで、湿った空気温の上昇とともに空気中の水蒸気が増え気があるときはだんだん広がっていき、そるし、花粉や黄砂の影響もあり、空が霞んの後天気が悪くなることが知られています。

だ日が多くなります。いくら晴れていても水平線まで見通せる機会は貴重です。

５．沈む太陽の動き

夏になり、本州から梅雨前線が遠ざかる

写真６は、太陽が日本海の水平線に沈むと、日中は極めて暑い日が多く、澄んだ青連続写真です。太陽の視直径は32’で、写空の日も続きます。夕暮れにはさわやかな

真６②～⑥までは約２分50秒。太陽が沈む

風も吹きますが、積乱雲による天気の急変までの間、太陽像は横方向につぶれたり、蜃気楼の現象により鏡面に反射したかのよ
うに海上面に倒立像が見えたり、太陽像にはくびれとして「消失線」 ※１） が見られることもあります。
６．水平線上でゆがむ太陽像
日没の太陽像を水平線上に見るとき、丸い太陽がゆがんで見えます（前述）。これは大気差で海面から浮き上がったり、大気写真４の逆転層によって見える現象です。日が沈春霞の夕焼け（どんよりした薄雲がかかり、西の空も夕日で赤く染まることが多くあります2011.4.6）

む時、気温や海水温、大気の状況により毎日異なります。
写真７～９は、海上面に倒立像が見え、太陽像に「消失線」が見られます。
写真７・８のように太陽像最下縁の一部分から海面の鏡像に付着して消失線が現れることが多いのですが、写真９のように、太陽像下縁の複数の部分から光の足が海面鏡像にのびていく時もあります。「上冷下暖」※２） の時に観察されます。
写真10の時は、消失線が上下に二つあり、

写真５

秋空と夕焼けくびれが二つ見える現象が観測されました。

（飛行機雲の痕跡がはっきりと残り、遠くまで見渡せる透き通った空です2013.10.7）

これは、海水温と海面上の気温が大きく異なり、潮の流れや風向の要因も加わって、- 18 -

① 2013.9.27 17:48:24① 2013.9.27 17:48:24① 2013.9.27 17:48:24② 2013.9.27 17:49:06② 2013.9.27 17:49:06② 2013.9.27 17:49:06③ 2013.9.27 17:49:22③ 2013.9.27 17:49:22③ 2013.9.27 17:49:22④ 2013.9.27 17:50:52④ 2013.9.27 17:50:52④ 2013.9.27 17:50:52⑤ 2013.9.27 17:51:40⑤ 2013.9.27 17:51:40⑤ 2013.9.27 17:51:40⑥ 2013.9.27 17:51:54⑥ 2013.9.27 17:51:54⑥ 2013.9.27 17:51:54

写真６ 水平線に沈む太陽（カメラ；ニコンD5000
プログラムオート ISO400
写真６
水平線に沈む太陽
レンズ；ニコン300mmF4×1.4テレコンバーター使用
35mm焦点距離630mm（カメラ；ニコンD5000
プログラムオートISO400
写真６
水平線に沈む太陽
ノートリミング
カメラは三脚で固定ケーブルレリーズ使用）
レンズ；ニコン300mmF4×1.4テレコンバーター使用
35mm焦点距離630mm（カメラ；ニコンD5000プログラムオートISO400
ノートリミング
カメラは三脚で固定ケーブルレリーズ使用）
レンズ；ニコン300mmF4×1.4テレコンバーター使用
35mm焦点距離630mm
ノートリミング カメラは三脚で固定 ケーブルレリーズ使用）- 19 -

写真７
ワイングラス型
写真７
写真７
ワイングラス型
ワイングラス型

写真８
Ω（オメガ）型
写真８
写真８
Ω（オメガ）型
Ω（オメガ）型

写真９
たこ足型
写真９
写真９
たこ足型
たこ足型

（2011.8.28）（2011.8.28）（2011.8.28）（2014.9.16）（2014.9.16）（2014.9.16）（2011.4.4）（2011.4.4）（2011.4.4）

写真10
くびれが二重の太陽(2011.5.25） 写真11
写真11
下半分がつぶれた太陽（2011.6.19
写真10
写真10
くびれが二重の太陽
くびれが二重の太陽(2011.5.25）(2011.5.25）
） ））
写真11
下半分がつぶれた太陽（2011.6.19下半分がつぶれた太陽（2011.6.19
大気中に複雑な温度差があり、複数の逆転 真12）
真12）
。この時はグリーンフラッシュはあ
大気中に複雑な温度差があり、複数の逆転大気中に複雑な温度差があり、複数の逆転真12）。この時はグリーンフラッシュはあ。この時はグリーンフラッシュはあ層によって出現したと思われます。このと りませんでした。
りませんでした。
層によって出現したと思われます。このと層によって出現したと思われます。このとりませんでした。
きの観測地での気象条件は好天無風でおだきの観測地での気象条件は好天無風でおだきの観測地での気象条件は好天無風でおだやかな状況でした。
やかな状況でした。
やかな状況でした。
写真11は太陽像が上下につぶれた卵形を
写真11は太陽像が上下につぶれた卵形を
写真11は太陽像が上下につぶれた卵形をしていますが、つぶれ方が上半分より下半していますが、つぶれ方が上半分より下半していますが、つぶれ方が上半分より下半分の方が大きく見えます。これは、大気の分の方が大きく見えます。これは、大気の分の方が大きく見えます。これは、大気の密度による屈折率が大きいからです。この密度による屈折率が大きいからです。この密度による屈折率が大きいからです。このときは、海面上に鏡像や消失線はなく、こときは、海面上に鏡像や消失線はなく、こときは、海面上に鏡像や消失線はなく、このままの形を保ったまま沈みました。
「上のままの形を保ったまま沈みました。のままの形を保ったまま沈みました。
「上「上※３）※３）※３）
暖下冷」の時に見られるようです。
暖下冷」
暖下冷」の時に見られるようです。の時に見られるようです。

＜太陽を撮影する＞＜太陽を撮影する＞＜太陽を撮影する＞
写真12
夕日とコンテナ船（2011.7.20）
長時間にわたって夕日を観察していると 写真12
写真12
夕日とコンテナ船
夕日とコンテナ船（2011.7.20）（2011.7.20）
長時間にわたって夕日を観察していると長時間にわたって夕日を観察していると珍しい風景に出会うことがあります。夏場
珍しい風景に出会うことがあります。夏場
珍しい風景に出会うことがあります。夏場
太陽面を観測しているので、黒点も写すの日没時間ごろ、観測地から日本海沖に定 太陽面を観測しているので、黒点も写す太陽面を観測しているので、黒点も写すの日没時間ごろ、観測地から日本海沖に定の日没時間ごろ、観測地から日本海沖に定ことができます。毎日観測できれば、太陽期的にコンテナ船の往来があります。太陽 ことができます。毎日観測できれば、太陽ことができます。毎日観測できれば、太陽期的にコンテナ船の往来があります。太陽期的にコンテナ船の往来があります。太陽面の黒点の分布や太陽の自転も研究できそ像の中にコンテナ船を入れてみました（写 面の黒点の分布や太陽の自転も研究できそ面の黒点の分布や太陽の自転も研究できそ像の中にコンテナ船を入れてみました（写像の中にコンテナ船を入れてみました（写- 20- -2020- -写真13黒点が出現した太陽 （2015.3.15）

写真14 複数の黒点が出現した太陽 （2014.8.31）

うです（写真13・14）。の蜃気楼など。

天体望遠鏡等で太陽を撮影する時は、いかに強い光を減らすかがポイントとなります。そのため、望遠鏡接眼部の投影板に太７．グリーンフラッシュの観測記録

陽像を写して間接的に観察したり、部分日（１）水平線上に見えたグリーンフラッシュ
８月上旬、昼の庄内浜は県内外からの海食の時などは10万倍の減光フィルターを使水浴客でにぎわいます。日中の混雑がおさうのが一般的です。
水平線上では、地球の大気を斜めに横断まった夕方、浜の岩場から日没を観察しました。

する光を観測することになるので、大気のこの日は好天に恵まれ、夕方には青空に密度が高くなります。そのため大きく減光いくすじかの薄雲が散見されました。日中されるので ND フィルター等がなくとも撮は暑かったのですが、夕方には爽やかな風影が可能です。大気による影響が非常に大が吹き、おだやかな気象状況になりました。

きいことがわかります。

夕暮れの太陽光に照らされて薄雲が赤く光り、水平線上にわずかな太陽像を見せてくれました。

※１）「消失線」

そして、太陽が沈む瞬間、水平線の太陽大気中の海面の近くが熱せられた面上縁に表れた緑色の光が確認されました

場合、水平線の少し上に鏡面が置か（写真15①～⑥）。

れた状態になり、太陽の形を逆さに（２）雲間からのグリーンフラッシュして、鏡面につけた状態になります。
この鏡面を消失線といいます。

水平線には細かく灰色の雲が留まり、難しい状況でした。たなびく雲の隙間から、※２）「上冷下暖」

運よく太陽面をのぞきこむことができまし

低い所の空気が熱せられて、そのた。ファインダー越しにわずかな緑が見え上の層よりも温度が高くなる場合。

たので思わずシャッターを切りました。

※３）「上暖下冷」

太陽が水平線に完全に隠れきらなくとも低い所の空気が冷やされて、高い所より温度が低くなる場合。富山湾

グリーンフラッシュが現れることが確認できました(写真16)。

- 21 -

①

②③

④⑤⑥

写真15

2012.8.3

グリーンフラッシュ（３）太陽像から分離したグリーンフラッシュ

ンフラッシュ現象(写真17）です。このあ大気の影響による光の屈折によって、太とすぐに、雲の中に隠れてしまい、その後陽像の一部が本体から分離し、浮き上がっの様子は観測できませんでした。て見える蜃気楼のようなときがありました。

（４）長時間見られたグリーンフラッシュ

太陽本体にも、分離した像にもわずかでこの日、日中は暑かったですが、夕方はすが緑色光が見られました。これもグリー

涼しい海風があり、さわやかな一日でした。

- 22 -

写真16

2013.9.16

グリーンフラッシュ

写真17

2013.6.25

グリーンフラッシュ

夕焼けの空は赤くならず、空色から群青の影した画像をディスプレイ画面で確認して濃紺が広がりました。

みると、わずかに緑色光が認められること太陽面が半分くらい水平線に隠れた頃かがありました(写真19・20・21)。いずれも、

ら太陽面上縁部にグリーンフラッシュが見太陽が没する直前に最上縁部に表れるようでえ出し、完全に沈むまで見えていましたす。

(写真18①～⑤)。④のように、上縁部左右８．グリーンフラッシュが観測された時のから緑色になる様子も観察できました。
（５）わずかに見られるグリーンフラッシュ
眼視では確認できませんでしたが、撮- 23 -

気圧配置
前述したグリーンフラッシュを観測した

①③②④⑤

写真182012.9.2

写真192011.9.26

グリーンフラッシュ

写真20 2012.8.21

写真21

2013.10.10

時の天気図を確認しました。写真15～18の共通していることは、日本列島の東北地４日間。日本列島付近の気圧配置は以下の方中心に、夏型の安定した高気圧が太平洋ようです（図２・３・４・５）２） 。

側の三陸沖にあり、日本海側にまで大きく- 24 -

図２

2013.8.3（写真15）

図３

2013.9.19（写真16）

図４

2013.6.25（写真17）

図５

2012.9.2（写真18）

張り出している。また、等圧線の間隔が広年間の晴天は30～60日、水平線上に太陽く、日本海全体に気圧の差はほとんどありが没する様子が観察できたのは10～20日。

ません。日本列島全体が好天に恵まれ、特その中で、グリーンフラッシュを観測できに日本海側が晴天です。

た日数は表１の通りでした。

観測地（山形県庄内平野）では、海から陸に向かう風があり、空気の透明度が高く、2011年

２日

すっきり水平線まで見渡せる天気です。

2012年

４日

2013年

６日

2014年

０日

観測地での気温や海水温も計測していましたが、日陰がなく直射日光が当たったり、海水温も正確性を欠くことから、観測結果

表１ グリーンフラッシュ現象を観測できた日数としての記載は見合わせました。
2014年、冬は暴風雪が少なくて穏やかだ
９．観測結果の考察とこれまでのまとめったのですが、夏は天候が変わりやすく、（１）観測状況

例年通りの観測は続けたのですが、目的の本研究では過去４年間、年間を通して太現象は認められませんでした。

陽が日本海に沈む様子を観測してきました。

- 25 -2015年現在も観測進行中です。

（２）グリーンフラッシュを観測できたと（４）所感

きの気象状況

この４年間の観測により、東北地方日本本研究の目的である日本では極めて珍し海沿岸部において、グリーンフラッシュ現いとされているグリーンフラッシュ現象。

象が起こる気象状況は解明されつつある。

目を見張るような緑色閃光とまではいきま

この観測を継続してデータを集積し、発展せんが、機会を逃がさなければ国内、しかさせたい。

も日本海側からでも観測可能であり、気象データを集積できることがわかりました。

10．子どもたちとともに学ぶ○観測できる時期

本校の児童数は26名という少人数。平成・この現象が観測されたのは、これまでの観測結果ではとんどが８～９月26年度で閉校となり、平成27年４月から近隣の三校と統合されました。

・雲や霧の発生が少なく、空気中に塵や黄砂などが少ない時期

海と山に囲まれた学校なので自然環境には恵まれています。朝の講話、総合的な学・そのために以下のようなときに発現習の時間や補欠授業でも地域の自然に関す①日本海に高気圧が張り出し、等圧線ることを話題にしています。写真は廊下にの間隔が広く安定した夏型の気圧配置掲示するとよく見てくれます。最初、子ど②空気が澄んで透明度が高く、大気中もたちは、地域自然のことは気にもとめまの水滴や塵等による霞や霧や雲が少せんでしたが、季節の変化によく目を向けないるようになりました。

③水平線上に上暖下冷あるいは上冷下夕日を観察することを通して、天気に興暖の大気の逆転層があり、太陽像が味を持ち、ただ毎日の風雨だけではなく、蜃気楼でゆらめいて分離

大気と光の不思議さ、生きている地球を感○風向・風速・温度との関連じとってくれています。海の色、空の変化

・海から陸に向かう微風があり、乾燥しも意識して見るようになりました。て透明度の高い大気が必要ある時、２校時目が終わっての中間休み、○太陽像の形状

５年生の女子があわただしく職員室に入っ

・４～７月上旬は、天気が良くとも海水てきて、温と海面上の大気温の差が大きく、海「まっすぐな虹が空にかかっています」

水面上に大気の逆転層が発生して蜃気と知らせてくれました。本地域庄内地方は、楼現象が起こり、ワイングラス状の太天気が変わりやすく、雨の後にすぐ日がさ陽像となることが多い。しかし、このすことがあり、半円形の虹はよく見かけまときは、低空の太陽像の赤みが強く、す。校庭から空を見上げた時、直線的な虹

グリーンフラッシュは起こりにくいよは見慣れていなかったのでしょう、まっすうである。

ぐな虹とは水平環アークでした（写真22）。

（３）グリーンフラッシュ現象の表れ方

また10月のある日、３年生が①太陽面の最上縁が水平線上に沈む一瞬、緑色の閃光が表れる。
②太陽面が水平線に接する時から、太「昨日、お日様を３つ見ました」と伝えてくれました。前日の夕方、山の端に幻日が見えたようです（写真23）。

陽像の上縁が緑色に光る。

全国的な部分日食の時も早朝からみんな- 26 -写真22

小堅小学校屋上から見えた水平環アーク（写真ではコントラストを強調

2013.6.17）

写真23

庄内で見えた幻日（太陽の反対側にも出現

2011.10.13）

で観測しました。１年生はひらがなを勉強

本研究は、沈む夕日を毎日観察するといし て い た の で し ょ う 。「 太 陽 が 『 つ 』 のう極めて単純な研究です。特別な実験装置形」と驚いていました。

や複雑器具はなく、眼視で確認して普通のこれらの事象は、地学の理論としては理カメラで記録します。太陽が水平線に沈む解されています。しかし、テレビや図鑑な約３分間の勝負。あっという間に沈みます。

どではなく、自分たちの地域（写真24）で、そのわずかな時合いをのがせません。

自分の目で直接ふれることの大切さを学びました。

自然現象は自分が思うように進むとは限りませんが、その可能性を求めて何度も足を運んでいると、すばらしい光景に出会えることを実感しました。
自分たちの地域にある自然に目を向けることによって、子どもたちも自然の不思議さを感じ取ってくれました。
地域の息づかいに触れて自然への畏敬の念を持ち、地域のことを自分で学び、誇り、語れる子どもに育ちつつあります。

写真24

地域に配布される学校だより『潮騒』

11．おわりに空の観察をしていると、大気に厚みがあることや地球が丸いことを感じ取ることができ、何度見ても飽きない不思議な瞬間があります。

- 27 -【引用文献】
１）斉藤文一・武田康男「空の色と光の図鑑」（草思社）

2005年

２）日本気象協会（http：//az416740.v
o.msecnd.net/static-images/archi
ve/chart/entries/00-large.jpg）【参考文献】（１）武田康男「世界一空が美しい大陸南極の図鑑」（草思社）小山田正幸先生（おやまだ まさゆき）

2010年（２）武田康男「すごい空の見つけかた」
（草思社）

2009年
＜略歴＞

《本研究で使用した機材》
カメラ；ニコンＤ5000

ニコンＤ7100

1959年

山形県河北町生まれ

1981年

山形大学教育学部小学校教員養成

ニコン１Ｖ１

課程理科選修卒業

レンズ；ニコン300mmＦ４

同

山形県公立小学校

ニコン80-400mmＦ4.5-5.6

1998年

山形県教育センター指導主事

タムロン18-270mmＦ3.5-6.3

2005年

山形県公立小学校

×1.4テレコン

2011年

山形県鶴岡市立小堅小学校

2015年

山形県河北町立北谷地小学校
現在に至る＜研究略歴＞
1996年「体験活動をもとにした総合学習の試み－私たちの＜月布川＞を素材として－」（第５回全国小学校中学校 環境教育賞 優秀賞）
1997年

「山形県大江町の上部中新統本郷層のオウナガイ化石とその変異」（山形県立博物館研究報告第18号）

1997年「子どもの認識過程と理科指導－実験の条件制御と子どもの思考－]（初等理科教育研究会：『初等理科教育』第31巻３号）

2001年「雲と雨に関する視覚的教材の開発」（東レ理科教育賞- 28 -

研究報告書）

2002年４月「デジタルカメラによる簡単な天体写真撮影の工夫」（東洋館『理科の教育』2002/VOL.
51
2003年４月号）「北日本集団メダカ群における地方変異種の研究」（科学研究費補助金奨励研究）

2005年３月「降雨分析に関する教材開発－小・中学校における雨の教材化－」（『山形大学教育実
践研究』第14号）
他論文多数

＜勤務校＞
〔鶴岡市立小堅小学校〕は下中科学研究助成金取得時の勤務校であり、同校は平成26年廃校。近隣三校と統合されました。
現在の勤務校は〔河北町立北谷地小学校〕であります。
〒999-3502

山形県西村山郡河北町大字吉田367
電話0237-71-1112- 29 -