インフィニティーミラージュを用いた複数カメラによる蜃気楼の研究と観光活用
黒部市美術館・魚津埋没林博物館 《infinity〜mirage》実行委員会 副会長 石須 秀知
スタッフ 佐藤 真樹
1.複数カメラによる蜃気楼研究1.2.インフィニティミラージュと研究目的

1.1.蜃気楼とは

黒部市美術館では、2021 年 9 月から 12月に山下麻衣＋小林直人《infinity～mirage》を展示した（写真 1）。この作品は、魚津市から対岸にあたる黒部市に「m」型看板を設置し、魚津市からカメラで撮影し、蜃気楼により下に反転した「 」と合わせて「∞」の形を見せるものであった（図１）。

富山県魚津市は、「蜃気楼の見える街」をキャッチコピーとし蜃気楼を観光活用してきた。蜃気楼は、大気光学現象の一つで、空気の密度の異常な分布により、普段の景色が変化して見える現象である。蜃気楼の中でも、景色が上に伸びたり反転して見える上位蜃気楼が春の風物詩となってきた。
1992 年から埋没林博物館では、主に春に見られる上位蜃気楼の観測をおこなってきた。この上位蜃気楼に関しては、北陸地域づくり協会さまより令和 2 年度にも本助成を活用し、富山大学と共同でドローンを用いた観測を行い、上位蜃気楼が見えるかどうかについて観測結果をもとにしたライブ情報を観光施設や WEB ページで発信できるようになるなど成果を上げ、継続中である。
一方で、年間を通して約８割の日に見られるが、これまであまり注目されてこなかったのが下位蜃気楼である。
下位蜃気楼は、景色が下に反転して見える現象で、浮島現象とも呼ばれる。図１右端では魚津市の蜃気楼をモチーフにしたキャラクター「ミラたん」が下位蜃気楼で反転する様子を図化している。

写真１ 看板設置風景
条件が整えば、「m」もミラたんと同様に下にひっくり返ると「∞」に見えるはずである（図１、図６参照）。一方で、条件から外れると、蜃気楼になる部分や、程度が変わることで、写真 3-6 のように様々な形に見える。

図 1 「ｍ」型の看板の下位蜃気楼の光学的な概略図

2021 年の展示では、どのような温度状況で「m」が「∞」になって見えるかを事前にシミュレートし（佐藤（2021a）,佐藤（2021b））し、実際には２６日間観測できた他、視点の高さで下位蜃気楼の見え方が変わることを観測した（佐藤（2022））。さらに、観察の中で、場所よる蜃気楼の像の見え方の違いが明確になったが定量的な調査は行われなかった。

写真 4 ∞に見える「下位 B」

蜃気楼の形を決定する海上の温度構造の解明が必要だが、下位蜃気楼は海面にごく近いところで光が曲がるため（図 1）、支柱やドローン等での温度観測が困難である。
本研究では、高さと場所の異なる地点からのライブカメラを用いた連続的な蜃気楼の観察を行い比較するとともに、見えた像から温度構造を逆算することを検討した。
1.3.ライブカメラによる長期観察
黒部市の「m」から約 8km 離れた、魚津市の海の駅蜃気楼（図 6）の海抜約 4m に設営した焦点距離 3000mm のカメラを用いて2023 年 8 月から 2024 年 2 月（213 日間）まで観測を行なった。

写真 5 低い位置で反転し m とｗが離れた像が見える「下位 C」

下位蜃気楼を、像の変化の大きいものから小さいものへ、「下位 A」から「下位 D」と 4 つに分類し 10 分毎に観測した。
写真 6 より低い位置で反転し、m は変化しないが、護岸の低い部分が下位蜃気楼「下位 D」
作家が期待した「∞、下位 B」が見えた
日は 78 日間であった（図 2）。
図 2 ライブカメラ(4m)による観察結果(⽇)

写真 2 ふだん

ふだんDCBA

上位下位蜃気楼

写真 3 高い位置で反転し丸二つに見えるか、m が蜃気楼により見えなくなる「下位 A」

さらに、「m」の反転増が離れて見える「下位 C」の日は、観測期間の 77%で、下位蜃気楼が多くの日に見えることが再認されるとともに、「m」があることで下位蜃気楼による変化を分類することができることがわかった。

同様に、2024 年 8 月 7 日から 8 月 18 日までを観察した結果は次のとおりである。

図 4 下位蜃気楼のタイプと見える時間
また、「下位 b（∞）」に見えた時期は、9月末以降であった。さらに「下位 b（∞）」に見える時間帯に特徴はみられなかった（図 4）。なお、16 時頃をピークに「ふだん」の風景が見えることは、夏の期間に多かった。
1.2.異なる高さからの観察
これまでの観察で用いた魚津市の海の駅蜃
気楼の海抜約 4m のカメラ(以下、4m カメラ)の近くに、海抜約 7m に同じ仕様のカメラ(7m カメラ)を追加し観測を行なった。
真夏の同時刻(2023 年 8 月 12 日 5 時 40分)に 4m カメラでは「下位 C」に見えるが、7m カメラでは「下位 D」の蜃気楼になっていることが確認できた。

図 5 カメラの高さと蜃気楼の像の違い
下位蜃気楼が見えるかどうかには大きな差はないが、7m カメラに比べ 4m カメラで、変化の大きい蜃気楼である「下位 C」が多くみられた(図 5)。
「下位 D」が高いところから見えている日は、視点を低くすることで、肉眼でも見つけやすい、「下位 C」以上の蜃気楼になっていることがわかった。
さらに、下位蜃気楼は冬季に多いとされてきたが、年間で最も気温の高い時期でも多くの日に下位蜃気楼が観察された。なお、期間内の 2023 年 8 月１0 日は、アメダス魚津で 36.6 度と年間の最高気温を観測した日で、この日には、海が伸び風景が縮む上位蜃気楼が不明瞭ではあるが確認された（写真 9）。

写真 7 7m カメラ 「下位 D」

写真 9 上位蜃気楼による「m」の縮み
写真 8 写真 7 と同時刻の 4m カメラ「下位 C」

1.3.異なる場所からの観察
黒部市の「m」から約8km 離れた海の駅カメラに加え、約 11km 離れたミラージュランドにカメラを設営した。
カメラの設置高さは、ミラージュランド沿いの護岸の高さを考慮しできる限り低い高さとした。

infinity〜
mirage2024 年 2 月 12 日 11 時 00 分に各カメラで同時に観察した下位蜃気楼とその変化の程度を示す（写真 11-13）。

約8km

海の駅蜃気楼で用い海の駅たものと同じカメラを用いるため、屋外で使えるように防水かつ設 約11km置向きを微調整できるカメラボックス（写真 ミラージュランド10）を北見工業大学の図 6 位置関係
舘山研究室の協力により制作いただいた。
また、ライブ映像の保存および研究活用のためのサーバーとして国立研究開発法人海洋研究開発機構の DIAS を利用させていただいた。また、設営に関して海の駅蜃気楼、ミラージュランドの協力を受けた。

写真 11 海の駅 7m カメラ「下位 D」

写真 12 海の駅 4m カメラ「下位 C」

写真 13 ミラージュランドカメラ「下位 A」
これらを見比べると、1.2.で検証した高さが低い方が蜃気楼の変化が大きくなるということが再認された(写真 11-12)。

写真 10 ミラージュランドカメラ
なお、撮影範囲を海の駅蜃気楼のカメラと合わせるため、焦点距離 3000mm から電子ズームで 1.2 倍にして用いた。

ミラージュランドから見た像は、丸が２つ並んだように見える（写真 13）。これは下位蜃気楼、m の上の丸い部分だけが下に折りかえして見える状況である。距離が遠いミラージュランドから見る方が、下位蜃気楼による景色の変化が大きいことがわかる。
2024 年 2 月 7 日から 18 日の期間を比較したのが図７である。「下位 B」つまり「∞」になって見える日は、海の駅の 4m

カメラで１日間しかないのに対して、ミラージュランドでは 10 日間観測された。一方で、2024 年 2 月 16 日は海の駅 4m カメ
ラでは「下位 B、∞」が見えるが、離れたミラージュランドでは変化が大きくなりすぎて「下位 A」となった。距離が離れると、下位蜃気楼による象の変化が大きくなることが確認された。
なお、「下位 B、∞」を見たいとすると、常に離れてみると良いわけではない。観察した地点で見える像によって、距離を変え、高さを変えながら楽しむことができる作品である。
下位蜃気楼

上位蜃気楼 ふだん
観察割合

DCBA

海の駅蜃気楼7mカメラ（2014）の方法を改善した佐藤（2023）の手法で計算した。温度構造（未発表のため図略）は海面から２m 未満の低い箇所で著しく急激になっていることが想定された。
2.観光活用2.1.情報発信
気象データを元に蜃気楼を予想し観光活用する「データ駆動型観光」が北海道の上位蜃気楼に対して検討が進められている（舘山ら(2020)）。この手法を習い、これまでの下位蜃気楼の観測をもとに、下位蜃
気楼が見えるかどうかを表示する WEB ペー
ジをつくり情報発信を行なった。この情報は、海の駅蜃気楼や地域の車販売店等でも活用いただいている。下位蜃気楼が見えるかどうかの判別は、アメダス魚津の気温、富山湾の海面水温、アメダス伏木の視程を用いた。これからも、精度検証を続けよりよい情報発信を目指す。

海の駅蜃気楼4mカメラミラージュランド

日付(2024年2月、DD)

図 6 カメラの高さ・位置と蜃気楼の像の違い
1.4.異なる高さから撮影された蜃気楼から温度構造を推定
同時に撮影された異なる２つの画像（下位 D・C）をイラスト化し検討した。

図 7 シミュレーションに用いた想定画像

図 7 WEB ページ
2.2.展示およびイベント開催について下位蜃気楼を用いた作品である「インフィニティ〜ミラージュ」の普及活動のため、チラシ(約 4 万枚)を魚津市、黒部市の全戸に配布するほか、美術館や博物館等へ広く配布した。

これらの像になる温度分布を松井
写真 14 チラシ

また、チラシはスタンプラリーの台紙を兼ねていて、黒部市と魚津市の８箇所を巡る「∞謎解きスタンプラリー」を開催した。スタン
プラリーの景品としてオリジナルのペーパー双眼鏡、ストラップを用意した。

を実施し 100 名以上をガイディングした。

写真 18 観察の様子１
写真 15 スタンプラリー台紙と景品
インフィニティミラージュのライブ配信を、黒部市美術館、魚津埋没林博物館、吉田科学館で展示し、約 3 万 9 千人の方に観察・鑑賞いただいた。また、埋没林博物館
では、インフィニティ～ミラージュを詳しく説明する展示コーナーを設けた。
写真 19 観察の様子２
そのほか、「科学の祭典」へのブース展
示、講演会イベント、E バイクを用いた観察イベントを行い地域の方々に普及を進めた。なお、この作品のライブカメラの再生
回数は 2023 年 4 月から 2024 年 2 月中旬までで 13,000 回を超えた。国内外から鑑賞いただいた。
3.今後の展望写真 16 黒部市美術館でのライブ映像展示

インフィニティミラージュは、作家と魚津市、黒部市の地域により成り立つ作品で、2024 年度も継続する。
今後も美術館による鑑賞、博物館による観察と、富山湾ならではのインフィニティミラージュによる学びの機会を、オンライン・現地ともに広げる活動を継続する。
引用文献

写真 17 埋没林博物館での展示
さらに、貸出用の双眼鏡を整備し、博物館から海沿いに、インフィニティミラージ
ュを観察に行くツアーや小学生との見学会

松井一幸,2014, ホイヘンスの原理に基づく新しい蜃気楼理論,日本蜃気楼協議会研究発表要旨
佐藤真樹,2021a,インフィニティミラージュ-芸術と科学-,日本蜃気楼協議会研究発表要旨
佐藤真樹,2021b,展覧会図録 山下麻衣＋小林直人「蜃気
楼か。」,黒部市美術館
佐藤真樹,2022,インフィニティミラージュ-視点の高さと下位蜃気楼-,日本蜃気楼協議会研究発表要旨
佐藤真樹,2023,「魚津の自然シリーズ 蜃気楼」,魚津埋没林博物館
舘山一孝,佐藤トモ子,佐藤和敏,道木泰成,小林一人,鈴木一志,2020,データ駆動型観光を目指したオホーツク地
域の上位蜃気楼発生予測・公開システムの開発,北海道の雪氷,39