hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光照射で水素を放出する水素貯蔵材料

意外なことに、水素化マグネシウム単体でも光照射による水素放出温度の低温化が起こり、ピーク温度は12度低下した。前述の、5質量%の酸化チタンを添加した時のピーク温度の60度の低下の内訳は、44度が酸化チタンの共存によるもの、16度が光照射効果であった。酸化チタンの添加量を変えて352nmの吸光度と光照射による水素放出温度の低温化の相関を取ると良い正の相関が得られるため、光照射効果は明らかに存在する。水素化マグネシウムの主吸収ピークは211nmにあるが、300nm付近からブロードな吸収が立ち上がり、352nmにおいて0.07程度の吸光度を水素化マグネシウム自身が有することがこれらの現象の背景となっている。酸化チタンの添加量を20質量%に増やすと、ピーク温度の低下は5度にとどまり、内訳は、酸化チタンの共存効果が29度、光照射効果が逆効果の24度となった。透過型電子顕微鏡観察によると、水素化マグネシウムは10nm程度の一次粒子の集合体であり、水素放出は一次粒子の集塊化を伴うことから、酸化チタンの添加量が多すぎると阻害が起こると考えられる。また、光が水素化マグネシウムに到達する効率が下がることも問題となる。問題解決のため、水素化マグネシウムと酸化チタンの間に金を介在させる試料を成功裏に作成した。再現性の確保に問題があり、同じ実験を何度も繰り返し、試料間比較が精度高くできるようになるのに時日を要した。当初より、水素化マグネシウムの取り扱いはアルゴングローブボックスで行い、酸化チタンの混和をミキサーミルで行う際もアルゴン封止を標準工程としていたが、結局、開封済の水素化マグネシウムを使いまわすことに問題があることを突き止めるのに時間がかかった。アルドリッチ社製の水素化マグネシウムは不活性ガスに封止された二重缶で10gずつ供給されていたが、これをグローブボックス内で開封した後、グローブボックス内であっても長くはとっておけず、短期間で使い切ったり、次の缶へ移行したりする必要があることがわかった。真空中に放出された水素を四重極質量分析計でとらえる装置においても、イオン源のフィラメントがマグネシウム蒸気に汚染されることが原因とみられる断線を起こし、フィラメント交換前後のデータを比較するのに困難を生じた。水素化マグネシウムと酸化チタンの間に金を介在させる試料を作成する過程で、水素化マグネシウムをプレス成型してから金蒸着する工程を試みたが、空気による酸化劣化が原因とみられる試料の水素放出能力の低下を防止しきれず、結局、試料粉体そのものに金蒸着する方法に戻ることとなり、途中の時間を空費することとなった。マグネシウムにパラジウムを加え,紫外光を照射することにより,水素化マグネシウムからの水素放出が200°C付近から起こるようになり,水素放出温度を100°C程度低下させることができた.パラジウムが光触媒として作用していると考え,3d遷移金属を共存させることによる触媒機能増強を試みたが,逆に水素の安定化が起こる結果となり,なかでもPd-Ti系が最大の水素親和性を示した.水素吸蔵の中心となるマグネシウム合金を変更することによる光刺激水素放出の低温化は,ニッケル合金以外では認められなかった.マグネシウム単体よりも五酸化ニオブを添加した混合系がより低温で光刺激水素放出することから,パラジウムと五酸化ニオブの共存による効果増強を目論んだが,かえって光刺激水素放出が起こらない結果となった.
確率過程のサンプルパスの解析

1.本研究を遂行する中で、d次元正方格子上のランダムウォークの訪問点に関して新たな知見が得られた。第1に、dが3の場合に概不変原理を証明した。これは、従来中心極限定理まで知られていたものを精密化したものであり、これによりサンプルパスに関する種々の極限定理が系として導かれる。第2に、dが2の場合に重複対数の法則を証明した。よく知られた重複対数の法則とはオーダーが異なり、3重対数が現れるのが特徴的である。これらの結果はBass氏との共著で論文にまとめ、Ann.Probab.に掲載予定である。2.複雑な形の不純物が空間内に存在するとき空間からこの物質内への熱伝導はどのようになるかという問題を扱い、実解析で用いられるBesov空間の理論を援用することにより、ある条件のもとでこのような熱伝導を表す拡散過程(物質内ではその物質の拡散をし、外では空間の拡散に従うようなもの)が構成できることを示した。これに関する論文は、J.Funct.Anal.に掲載された。続いて、このような拡散過程の熱核の短時間挙動についての詳しい評価を得、汎関数型の大偏差原理を証明した。この結果については、現在論文を執筆中である。3.無限次元空間上の拡散過程の集合間の推移確率に関してVaradhan型の短時間漸近挙動と類似の漸近挙動の問題を考察し、通常の集合間距離の代わりに内在距離を用いることで、技術的な条件無しに非常に一般的な枠組みの下でこのような漸近評価を証明した。これによって、特に興味を持たれていたリーマン多様体上のループ空間におけるOrnstein-Uhlenbeck過程の場合についての予想を肯定的に解決した。ユークリッド空間上の対称拡散過程に関しても、その生成作用素が退化しているとき一般にこの結果は新しい。これらの結果はJ.A.Ramirez氏との共著で雑誌投稿中である。確率過程のサンプルパスの解析について,本年度行った研究により得られた新たな成果は以下のとおりである.1.ユークリッド空間上のWiener sausageに関する概不変原理が次元が4以上のとき成り立つことを証明し,現在論文を準備中である.これは従来中心極限定理の成立まで知られていたのを精密化したものであり,これによりサンプルパスに関する種々の極限定理が系として導かれる.2.偏微分方程式の解の性質を確率過程(マルコフ過程)を用いて研究する際しばしば問題になる生成作用素の定義域の決定について,関数解析の立場からの研究を行い,L^2空間における定義域が簡明に記述されるための一つの十分条件を与えた.Riemann多様体など,いくつかの具体例について適用可能であることも示されている.3.一般の状態空間上の対称拡散過程に関して,推移確率の短時間漸近挙動についての新しい評価式を得た.一つの応用例としては,フラクタル図形の上の対称拡散過程の推移確率密度が上からの良い評価を持てば,そのwalk次元は2以上であることが従い,標語的にはサンプルパスはユークリッド空間上のブラウン運動と比較して長時間のスケールで遠方に行きにくいことがわかる.また,拡散過程に対応するDirichlet形式のΓ_2が下に有界との仮定の下で,Varadhan型の推移確率の漸近評価が内在距離を用いて記述できることを示した.これらの結果を論文に纏め現在投稿中である.確率過程のサンプルパスの解析に関連して、本年度行った研究により得られた新たな成果は、以下の通りである。1.d次元正方格子上のランダムウォークの訪問点に関して、dが3の場合に概不変原理を証明した。

これは、従来中心極限定理まで知られていたものを精密化したものであり、これによりサンプルパスに関する種々の極限定理が系として導かれる。さらに、dが2の場合に重複対数の法則を証明した。よく知られた重複対数の法則とはオーダーが異なり、3重対数が現れるのが特徴的である。これらの結果はBass氏との共著で論文にまとめ、現在投稿中である。2.確率空間のフィルトレーションの理論において、linearlizable partが自明なnontrivial predictable noiseはblack noiseと呼ばれ、このようなnoiseが多様に存在することが近年知られるようになった。これまでのところ単純なblack noiseの具体例は知られていなかったが、本研究ではblack noiseの簡単な例を構成した。今後の当該分野の研究に役立つ明示的な例であると考える。3.抽象ウィナー空間上の有界変動関数の空間を設定し、そのいくつかの特徴づけを行った。本研究は、福島氏による最近の研究の解析的な部分を拡張することを意図しており、有界変動関数がある種のオーリッツ空間に属すことを要請することにより、(マリアバン解析における)ソボレフ空間の自然な拡張としてこの空間が得られることを示し、これらの空間を近似列を用いて特徴づけている。さらに、有界変動関数から定まるディリクレ形式について、グリーンの公式や伊藤の公式の拡張に当たる公式を得ている。これらの結果は福島氏との共著で雑誌掲載予定である。確率過程のサンプルパスの解析に関連して、本年度行った研究により得られた新たな成果は、以下の通りである。1.引き続き、無限次元空間上の拡散過程の集合間の推移確率に関してVaradhan型の短時間漸近挙動と類似の漸近挙動の問題を考察し、通常の集合間距離の代わりに内在距離を用いることで、技術的な条件無しに非常に一般的な枠組みの下でこのような漸近評価を証明した。これによって、特に興味を持たれていたリーマン多様体上のループ空間におけるOrnstein-Uhlenbeck過程の場合についての予想を肯定的に解決した。ユークリッド空間上の対称拡散過程に関しても、その生成作用素が退化しているとき一般にこの結果は新しい。これらの結果はJ.A.Ramirez氏との共著で雑誌投稿中である。2.空間内に複雑な系が可算無限個存在し、それぞれの系については熱伝導に関する情報がある程度分かっているとする。このようなモデルの典型例として、各系があるクラスのフラクタルである場合について、それぞれの系にしみ込む拡散過程を構成し、その熱核の短時間挙動についての詳しい評価を得た。さらにこれを用いて、短時間挙動において「最も起こりやすいパス」を、エネルギー関数の変分問題の解として表現した。これらの結果はB. M. Hambly氏との共著で現在論文を執筆中である。3.境界のあるコンパクトRiemann多様体の場合にLittlewood-Paleyの不等式を考察し、境界の第2基本形式が正であるという条件の下で不等式を示した。これを用いるとRiesz変換のL^pでの連続性を導くことが出来る。この問題はDirichlet形式に対して対数Sobolev不等式が成立するという一般的な枠組でГ_2に対し指数可積分性を仮定すれば同様に証明できることも示した。この結果は雑誌掲載予定である。
脳外傷の病変発生・拡大におけるコネクシン・カルパインの関与に関する研究

私達は、ラットの大脳皮質挫傷モデルを用いて、脳外傷に続発する皮質深層の神経細胞死の伝播に、反応性アストロサイト上に誘導されたコネクシン43-ヘミチャンネルの開口を通じたグルタミン酸、ATP等の放出の結果、神経細胞のグルタミン受容体やカルシウム・チャンネルを介したカルシウムの取込みから、カルシウム依存性蛋白質分解酵素であるμ-カルパインが活性化され、神経細胞死が惹起されることを見出した。ラットの大脳皮質に一定の大きさの損傷(挫傷)を作成し、経時的にその部と近傍の脳試料を採取し、Ca^<2+>依存性プロテアーゼμ-カルパイン活性化と基質であるフォドリン分解が、6時間をピークに増加し近傍に伝播することを見出した。コネクシンが構成するギャップ結合の阻害剤CBXで処置すると、損傷の伝播が抑制された。プロピディウム・イオダイド染色により、損傷部から皮質III・VI層にネクローシスが伝播することを見出した。これは、虚血による層状壊死と同様である。以上の結果より、ギャップ結合を通じて細胞間にCa^<2+>過剰状態が伝播した結果、μ-カルパインが活性化され、細胞骨格が破綻した結果、ネクローシスが伝播していると解釈される。ニューロンのネクローシスに、ニューロン間、ニューロン・アストロサイト間、ニューロン・オリドデンドロサイト間等のGJが寄与している可能性がある。脳に発現しているコネクシン32・36・40・43のうち、どれが障害シグナルの伝達に寄与しているか、どのようにCa^<2+>過剰のシグナルが伝播して、どのようにネクローシスに至るかの分子機構の解明を行っている。活性化型μ-calpainを認識する抗体を用いた免疫組織化学により、neuronに局在する活性化型μ-calpainが、外傷部から周辺に進展していることを見出した。GJ阻害剤であるcarbenoxolone,Cx43-based HC阻害ペプチドGap26等が、GFAP陽性astrocyte及び活性化型μ-calpain陽性neuronの損傷部から周辺への進展を抑制していた。加えて、神経細胞死の指標であるMAP2免疫染色の低下、及びPropidium Iodide(PI)のneuronへの取込み、μ-calpain活性化に伴うwestern blot上のfodrin分解も、これらの阻害剤で抑制された。以上のことから、脳外傷が、astrocyte(恐らくmicroglia)の活性化と、GJまたはHC開口を通じて細胞間に有害物質を伝播させ、神経細胞のμ-calpainが活性化される結果、細胞死が誘導されることを見出した。この研究によって、外傷による神経細胞死に、microglia,astrocyte間のCx-based HC,GJを通じた、物質の伝播が寄与していることが明らかになった。急性脳外傷においては、connexin (Cx)により構成されるgap junctions (GJs)やhemichannels (HCs)を通じてアストログリア反応と神経細胞死が伝播されると考えられているが、分子機構には未解明の部分が多い。そこで私達はラット皮質表層にメスで挫傷を作成し、経時的に採取した脳組織の生化学的分析及び病理学的検索を行った。Propidium Iodide (PI)陽性細胞は、皮質V・VI層の神経細胞特異的マーカーNSE陽性細胞及び少数の大型parvalbumin陽性細胞に水平方向に伝播したことから、皮質深層の神経細胞が特異的に細胞死に陥ることが分かった。一方、GJ・HCの伝導を示すEthidium Bromide (EtBR)は、皮質全般により早く拡大し、活性化アストログリア細胞に特異的なマーカーGFAP陽性細胞に伝播したことから、活性化アストログリア間のGJ・HCの伝導が促進されていることが分かった。神経細胞死において重要な役割を果たす活性化mu-calpainはPI陽性神経細胞に共発現し、時間と共に伝播した。Cx43により構成されるHCの阻害剤Gap26と一般的なHC阻害剤La3+は、PI・EtBrの伝播、western blot分析によるGFAPと活性型mu-calpainの増加、mu-calpainの基質alpha-fodrinの分解を抑制した。以上より、急性脳外傷において活性化されたアストログリア間のGJ伝導促進を介してCa2+シグナルが伝播する結果、皮質深層の神経細胞、parvalbumin陽性GABA作動性抑制神経細胞内でCa2+依存性蛋白質分解酵素mu-calpainが活性化され、神経細胞死が惹起されることが証明された。脳虚血に見られる層状壊死と類似した皮質細胞死伝播現象の分子機構を外傷モデルで解明した点が有意義である。ほぼ、論文の執筆に必要なデータを揃えることができている。24年度が最終年度であるため、記入しない。外傷後、astrocyte,microgliaのHemichannelを通して、伝播し、neuronのcalpain活性化や細胞死に寄与している物質を同定する。また、calpain活性化を抑制すると、外傷の伝播を抑制できるかについて、阻害剤等によって明らかにする。余裕があれば、症例の脳挫傷において、免疫組織法によって、実験結果を検証する。
慢性痛における可塑的神経回路の可視化と病態責任分子同定を通じた新しい治療戦略

神経因性疼痛は、その特徴的症状としてアロディニア現象(触刺激が激しい痛みとして受容される知覚異常)を呈する。この作用機序について、損傷した神経間で何らかの機能的クロストークが生じ、有髄Aβ線維を介する非侵害性刺激が侵害性受容域に誤入力することを提唱した(前年度研究報告)。末梢知覚神経はシュワン細胞の形成する髄鞘(ミエリン)によって覆われており、これらが絶縁体となって選択的な知覚神経活動を維持している。一方、神経傷害時、LPA_1受容体を介して脊髄後根部位に脱髄が生じることが報告されており、神経間のクロストークに関与することが示唆されている。このことから、本年度は、神経間クロストークにおけるLPA_1受容体の関与を評価した。神経傷害を施した野生型マウスでは、著明なアロディニア現象が観察されたとともに、有髄Aβ線維(非侵害性)刺激により、侵害受容域である脊髄I-II層領域においてリン酸化ERK1/2(Extracellular signal-regulated kinase 1/2)蛋白質陽性細胞が観察された。一方、神経傷害を施したLPA_1受容体遺伝子欠損マウスでは、アロディニア現象は完全に抑制され、また、有髄Aβ線維刺激による脊髄神経活性化も有意に抑制された。以上の結果から、損傷した神経間の機能的クロストークにおいて、LPA_1受容体分子が関与することが明らかとなった。さらに、小麦胚芽レクチンWGAを利用したシステムを用いて神経回路網を可視化することのできるレンチウイルスベクターを開発した。この新規ベクターにより、神経因性疼痛モデルにおける可塑的神経回路変調の解析が可能である。さらに、可視化を通じて、病態に関与する神経細胞・分子の解析に発展できると期待される。このことについて、可塑的神経回路の変調が生じていることが推定されることから、活性化される神経細胞を組織化学的に可視化し、病態時における変化を比較検討した。解析には、無髄C線維、有髄Aδ線維、有髄Aβ線維を選択的に刺激できるニューロメーター電気刺激装置を使用し、刺激直後に活性化される神経細胞をリン酸化ERK 1/2(Extracellular signal-regulated kinase 1/2)蛋白質を指標として同定した。無髄C線維刺激は小型DRG(dorsal root ganglion)細胞を活性化させ、脊髄I-II層領域の脊髄細胞を活性化させた。有髄Aδ線維刺激は中型/大型DRG細胞および、脊髄I層領域の神経細胞を活性化させた。また、有髄Aβ線維刺激は、中型/大型DRG細胞を活性化させるが脊髄神経細胞においてはERK1/2リン酸化を誘導しなかった。さらに、活性化されるこれらの脊髄神経細胞について脊髄伝達物質拮抗薬感受性を解析することにより、無髄C線維はSubstance P(NK1)受容体とNMDA受容体を介して脊髄入力し、有髄Aδ線維はNMDA受容体を介して脊髄入力することが明らかになった。一方、坐骨神経部分結紮性神経因性疼痛モデルマウスでは、有髄Aβ線維刺激によって、脊髄I-II層領域の脊髄細胞においてERK1/2リン酸化が認められ、このリン酸化応答はNMDA受容体拮抗薬によって遮断された。このように、神経因性疼痛時の有髄Aβ線維応答は、正常時に認められる侵害性の無髄C線維や有髄Aδ線維応答に酷似する性質を示したことから、有髄Aβ線維を介する非侵害性刺激が侵害性受容に誤入力するという事実が明らかとなった。この現象は、アロディニア現象の作用機序であると考えられる。現在、この研究成果について投稿準備中である。
炎症性応答に伴うグリア-ニューロン相互作用の選択的ニューロン死誘発における役割

中枢神経変性疾患において特定の表現型のニューロンが選択的に変性・脱落を起こす機序について、特にグリア細胞の活性化と液性因子の遊離などを伴う炎症性応答がニューロンの生死に及ぼす影響に着目し、培養脳組織切片を用いて以下の検討を行った。(1)前年度の検討の結果、リポ多糖によるグリア細胞の活性化後に見られる中脳ドパミンニューロンの変性には誘導型NO合成酵素によるNO産生増大が重要であることが示されたので、NOによる細胞障害の機序についてさらに検討した。NADPHoxidase阻害薬などの作用を検討した結果、NOによるドパミンニューロンの障害にはペルオキシ亜硝酸の生成を介する経路の寄与は小さいことが示唆された。一方で、NOによるチロシンのニトロ化反応に着目し、ニトロチロシンの適用がドパミンニューロンの顕著な脱落を誘導することを見出した。この毒性は中性アミノ酸トランスポータを介したニトロチロシンの細胞内への取り込みに依存しており、また抗酸化剤の適用によって抑制されたことから活性酸素種の産生を介するものであることが明らかになった。(2)ナルコレプシーと深い関係のある視床下部オレキシンニューロンの変性機序について検討した。グリア細胞によって産生されることの知られるキノリン酸の適用にようて誘発される選択的なオレキシンニューロンの脱落は、poly(ADP)polymerase阻害薬によって抑制された。NO合成酵素阻害薬やカスパーゼ阻害薬には有意な保護効果が認められなかった。また、NMDA受容体刺激と同時に代謝型グルタミン酸受容体を刺激すると、興奮毒性のオレキシンニューロンに対する選択性が消失することが判明し、NMDA受容体に選択的に作用するキノリン酸がナルコレプシーに見られる病理像の形成に寄与している可能性がさらに支持された。(1)グリア細胞の活性化を誘導するリポ多糖を培養中脳切片に処置するとドパミンニューロン死が惹起された。リポ多糖は誘導型NO合成酵素(iNOS)の発現増大とNO産生増大も惹起し、iNOS阻害薬aminoguanidineやiNOS発現誘導を抑制するSB203580によってドパミンニューロン死は顕著に抑制された。一方で、炎症性サイトカインとして知られるtumor necrosis factor-αおよびinterleukin-1βに対する抗体を適用してもリポ多糖によって惹起されるドパミンニューロン死には影響が見られなかった。従って、リポ多糖によって活性化されたダリア細胞のドパミンニューロンに対する障害性効果は主にiNOS由来のNOを介するものであることが明らかとなった。さらに、リポ多糖処置によってMpp^+やrotenoneのドパミンニューロンに対する毒性が顕著に増大することを見出した。(2)中脳切片培養と同様の手法で視床下部切片内のオレキシンニューロンを培養維持できることを確認した。視床下部内の同領域に存在するメラニン凝集ホルモン(MCH)含有ニューロンと比較したところ、オレキシンニューロンはMCHニューロンに比べてNMDA神経毒性に対する感受性が顕著に高いことを見出した。逆にカイニン酸毒性に対する感受性はむしろオレキシンニューロンの方が低い傾向が見られた。また、内在性NMDA受容体アゴニストであり、炎症応答などに伴ってダリア細胞からの遊離が増大することが知られるキノリン酸を適用することによっても、オレキシンニューロンの選択的細胞死が惹起された。これらのことは、NMDA受容体刺激を介する興奮性神経毒性がナルコレプシー患者脳に見られる病理像を少なくとも一部再現できることを示している。

また、NMDA受容体刺激と同時に代謝型グルタミン酸受容体を刺激すると、興奮毒性のオレキシンニューロンに対する選択性が消失することが判明し、NMDA受容体に選択的に作用するキノリン酸がナルコレプシーに見られる病理像の形成に寄与している可能性がさらに支持された。
ポストスターリン期のソ連における選挙と民意　その理念と実態

比較経済体制学会の学会誌『比較経済研究』に「ソ連社会主義の経験」を発表した(55巻2号、2018年9月)。この論文は、2017年に刊行した単著『ソ連という実験国家が管理する民主主義は可能か』(筑摩選書)、編著書『ロシア革命とソ連の世紀3冷戦と平和共存』の総説「冷戦と平和共存・平和競争」、『現代思想』に発表した論文「ソヴェト民主主義という実験もう一つの民主主義の経験から学び得ることはないのか」に基づいて、ソ連の歴史的な経験を再確認し、「民主主義=自由民主主義」と意識されがちな今日の状況において社会主義的民主主義というもう一つの民主主義から学ぶ可能性について検討したものである。これは単純なソ連擁護論(「ソ連にもよいところはあった」の類)ではない。ソ連の歴史的経験を検討し、社会主義計画経済はもはや発展途上国にとってさえモデルとはなり得ないが、経済格差の深刻なまでの増大とポピュリズムの隆盛によって欧米諸国の民主主義さえ脅かされている状況においては平等を重視した非自由主義的民主主義たる社会主義的民主主義から問題解決の手がかりを引き出すことができるかもしれないとの問題提起をおこなったものであり、「より良い民主主義」をめぐる議論の多様化に貢献し得るものと考えている。本研究課題の成果を広く世に問うべく、単著の出版企画の準備を進めた。2018年9月および2019年3月にはモスクワのロシア連邦国立文書館でロシア共和国最高会議幹部会フォンドの史料を渉猟した。モスクワの文書館での史料調査は概ね順調に進展している。2017年がロシア革命百周年に当たった関係で著書・論文の執筆や講演など多くの活動が集中したため、研究成果の発表は上記の論文1本にとどまったが、本研究課題の成果をまとめた単著を出版する企画の準備を進めることができた。このため、2018年度の研究成果は必ずしも十分とは言えないものの、現時点では、全体として概ね当初計画していた程度の進捗を見せていると考えている。20162018年度に収集した史料や文献を精査し、検討することによって、ポストスターリン期のソヴェト政権と共産党にとっての選挙、民主主義および民意の意味について歴史的・実証的に描く単著の執筆に取り組む。これを通じて、民主主義をめぐる議論の多様化に貢献することを目指す。2019年10月にはモスクワに出張し、ロシア連邦国立文書館およびロシア国立図書館において本研究課題全体に関わる最終的な史料調査をおこなう予定である。編集委員を務める『ロシア革命とソ連の世紀』全5巻(岩波書店、2017年6月刊行開始)のため、4月、5月、6月に各2日間の研究会を開催し、ソ連期全体を俯瞰しつつポストスターリン期のソヴェト政権と共産党にとっての民主主義と民意の意味について再検討した。9月および3月にはモスクワのロシア連邦国立文書館でロシア共和国最高会議幹部会フォンドの史料を渉猟した。上記の研究活動と、20122015年度に採択された科学研究費基盤研究(C)による研究成果に基づいて、『ソ連という実験国家が管理する民主主義は可能か』(筑摩選書、2017年1月)を刊行した。同書においては、本研究課題の中心的なテーマである選挙について制度と実態を詳細に論じている。ソヴェト政権が民意をいかに反映しようと努めていたかについても検討されている。選挙制度、選挙の準備過程、選挙の実際、これらについてソヴェト政権が認識した問題点などについて一次資料に基づいて詳細に論じた研究は類例がなく、重要な研究成果であると考えている。これに加えて、上記の『ロシア革命とソ連の世紀』第3巻(2017年8月刊行予定)に所収予定の論考2本(総説および第5章)の原稿を執筆した。これらの原稿では、冷戦という「平和競争(平和的な競争)」において民主主義をめぐる競争がソ連で重視されていたこと、一党制の下で公的な異議申立ての機会が厳しく制限されていた一方で社会生活には様々な「自由」の可能性が存在していたことなどが論じられている。研究会での活動、文書館での史料調査、研究成果の公表のいずれについても、全体として順調に進展していると考えている。「研究実績の概要」に記した通り、2017年1月には『ソ連という実験国家が管理する民主主義は可能か』を刊行することができた。同書は、詳細な典拠と註を付した400頁に及ぶ学術書でありながらも一般向けの選書として刊行したことによって、科学研究費による研究成果であると同時にその成果を広く社会に発信する役割を果たしていると考えている。『ロシア革命とソ連の世紀』のシリーズも、最新の研究成果に基づいた論考であると同時に広く一般向けに研究成果を紹介する趣旨のもので、同シリーズ第3巻に所収予定の2本の論考もまた、科学研究費に基づく研究成果を広く世に問うものである。第36回冷戦研究会(2017年5月14日)の基調講演において、2017年1月に刊行した『ソ連という実験国家が管理する民主主義は可能か』(筑摩選書)に基づいて、ソ連の選挙制度と実態を改めて論じた。その後、「ソヴェト民主主義という実験もう一つの民主主義の経験から学び得ることはないのか」(『現代思想』2017年10号)において、「民主主義=自由民主主義」と意識されがちな今日の状況において社会主義的民主主義というもう一つの民主主義から学ぶ可能性について検討した。

編集委員を務めた『ロシア革命とソ連の世紀』全5巻の刊行を無事に終えた(岩波書店、2017年610月刊)。責任編集を務めた第3巻『冷戦と平和共存』の総説「冷戦と平和共存・平和競争」では、冷戦という東西両陣営間の「平和競争(平和的な競争)」において民主主義をめぐる競争がソ連で重視されていたことを指摘した。この論点については、「米ソの冷戦と平和競争」(『歴史地理教育』2017年11号)でも簡潔に整理して提示した。また、『ロシア革命とソ連の世紀3冷戦と平和共存』第5章「統制下の『自由』」では、一党制の下で公的な異議申立ての機会が厳しく制限されていた一方で社会生活には様々な「自由」が存在していた様子を描いた。2017年89月および2018年3月にはモスクワのロシア連邦国立文書館でロシア共和国最高会議幹部会フォンドの史料を渉猟した。研究会での活動、文書館での史料調査のいずれも順調に進展している。研究成果の公表については、2017年1月に単著『ソ連という実験』を刊行したこと、『ロシア革命とソ連の世紀』全5巻の編集委員を務めたこと、2017年がロシア革命百周年に当たったことから、原稿執筆と講演の依頼が相次ぎ、当初予定していた以上の成果を挙げることができた。当初予定していなかった成果の主なものが、論文では「ソヴェト民主主義という実験もう一つの民主主義の経験から学び得ることはないのか」(『現代思想』2017年10号)、講演では、第36回冷戦研究会基調講演(2017年5月14日)、第57回比較経済体制学会全国大会招待講演(2017年9月17日)、日本ジャーナリスト懇話会2017年9月例会招待講演(2017年9月25日)である。これらは、本研究課題の研究内容をより広い文脈(ソ連史全体および民主主義論の文脈)に位置づけるうえで有益であったと考えている。このため現時点では、全体として当初計画していた以上の進捗を見せていると考えている。比較経済体制学会の学会誌『比較経済研究』に「ソ連社会主義の経験」を発表した(55巻2号、2018年9月)。この論文は、2017年に刊行した単著『ソ連という実験国家が管理する民主主義は可能か』(筑摩選書)、編著書『ロシア革命とソ連の世紀3冷戦と平和共存』の総説「冷戦と平和共存・平和競争」、『現代思想』に発表した論文「ソヴェト民主主義という実験もう一つの民主主義の経験から学び得ることはないのか」に基づいて、ソ連の歴史的な経験を再確認し、「民主主義=自由民主主義」と意識されがちな今日の状況において社会主義的民主主義というもう一つの民主主義から学ぶ可能性について検討したものである。これは単純なソ連擁護論(「ソ連にもよいところはあった」の類)ではない。ソ連の歴史的経験を検討し、社会主義計画経済はもはや発展途上国にとってさえモデルとはなり得ないが、経済格差の深刻なまでの増大とポピュリズムの隆盛によって欧米諸国の民主主義さえ脅かされている状況においては平等を重視した非自由主義的民主主義たる社会主義的民主主義から問題解決の手がかりを引き出すことができるかもしれないとの問題提起をおこなったものであり、「より良い民主主義」をめぐる議論の多様化に貢献し得るものと考えている。本研究課題の成果を広く世に問うべく、単著の出版企画の準備を進めた。2018年9月および2019年3月にはモスクワのロシア連邦国立文書館でロシア共和国最高会議幹部会フォンドの史料を渉猟した。モスクワの文書館での史料調査は概ね順調に進展している。
小面積自然林地(神社林等)の植物群落に関する島嶼生物地理学的研究

1.九州西部の25地区の残存孤立自然林を調査した。コケ群落は、長崎周辺・島原半島の6地区において調査を集中的に行った。2.調査項目は、(1)孤立林全体の高等植物相,(2)自然度の高い部分の群落組成,(3)林間の樹皮上,岩上,土上など種々の立地のコケ群落の組成,(4)林内の人為の種類と強度,(5)孤立林の面積規模。3.高等植物に関しては、計188種の木本類と常緑草類が記録された。最小の孤立林では、産出種数は29種、最大では114種であった。総種数と林分面積との間には、有意な相関関係が認められた。4.反復平均法で、高等植物・コケ植物の種の自然度指数を算出した。5.高等植物は自然度に対応して、【I】(自然度低い)【V】(自然度高い)の種群に分けた。種群【V】はさらに、自然度の高い林分に広く分布する種(【V】0),内陸種(【V】1),海岸低地種(【V】2)に細分した。6.種群【V】全体に関しては、産出種数と林分面積との間には、直線的な相関関係は認めがたい。0.5ha以下の小面積林分では【V】種数は明らかに少数であるが、それ以上の面積の林分では周辺環境の影響度や林内における人為の種類や強度の影響の方を強く受ける。7.コケ植物に関しては、樹皮上,岩上,土上の3通りの立地それぞれにつき、種の自然度を3段階に分類できた。8.自然度の高い立地に出現する種の代表は、樹皮上ではソリシダレゴケ岩上ではコクシノハゴケ、土上ではトサホラゴケモドキであった。9.上記3種の立地では自然度に対するコケ植物の感度に差異があり、樹皮上の種が最も敏感で変化に対して弱い。10.コケ群落の優占度-種順位関係においては、土上群落,樹皮上,岩上の順で単純化する。
コンテキストベースの問いが駆動する21世紀型科学教育実践モデルのデザイン

国際数学理科教育動向調査(TIMSS)の論述回答について,TIMSS2011と2015で同一課題として出題された「水と油」課題に着目して回答分析を実施した。TIMSS1995理科の小学校「スープ課題」及び中学校「懐中電灯課題」に対する日本とオーストラリアの児童・生徒の回答を,アーギュメント・スキルの観点で分析・比較した。主な結果として,日本には「主張」を用いる児童・生徒がほとんどいなかったが,オーストラリアの児童・生徒の約2割は理由を説明する際に再度,主張を述べていることが明らかになった。海外の動向については,フィンランドで出版されたWSOY社の中学理科教科書2冊の分析結果を基に,大学入学資格試験生物における資質・能力ベースの分析を,「フィンランド7つのコンピテンス」を基に実施した。コンテキストベースの学習内容として,教科横断的取り組みについて積極的に議論されてきたSTEM教育に着目しつつ,資質・能力の育成の整理を進めた。また、開発途上国のコンテキストにおける理科教育の実践と理論研究の動向を整理して論文にまとめた。国内では,教員養成における模擬授業において,コンテキストベースの理科授業を学部学生に実施させる試みを引き続き実施した。そして,学生が教師の視点だけでなく学習者である児童の視点に気づくことができるようにする支援のあり方について,その成果をASERA2018に発表した。さらに,熟達教員の授業分析を実施して,その発話の特徴について小学校と中学校について発表した。また,コンテキストベースの理科授業の具体的な実践モデルの開発について学校現場の教師と共同で実施し,小学校における実践事例と中学校における実践事例を報告して,学習指導要領に準拠した理科授業に多様な文脈を取り入れるためのモデルを提示した。初年度から取り組んできた,熟達教師による理科授業における発話の特徴分析については,小学校と中学校での分析によって,事例的にではあるが特徴を明らかにしてその成果を発表した。国際数学理科教育動向調査(TIMSS)に関する分析については,児童・生徒のアーギュメントスキルに注目した分析を進めてきている。つまり,主張を行う際に「事実」と「理由付け」を組み合わせて説得力のある説明を行う能力についての日本の児童・生徒のこれまでの具体的な姿を明らかにしつつある。日豪比較などの結果からは,日本の児童・生徒は,説明において「主張」をはっきり述べない傾向が見いだされている。コンテキストベースの理科授業の実践モデルの開発においては,児童・生徒が,科学的な問題解決や探究活動によって見いだした科学法則などの科学的知識を活用して,日常的な文脈などでの説明活動を行うような授業構成のモデルを提案してきた。それに基づいた小中学校の授業実践や,教員養成系の学生による模擬授業では,それが実施可能であることが事例を通して確認されつつある。国際的な調査に関しては,フィンランド理科教科書【生物編】(2015第3刷)中の練習問題の分析(1.一問一答形式2.記述式3.作図,図示4.選択式,正誤5.実験,観察6.その他への分類)結果の文章化を試みており,これについては引き続き実施する。熟達教員による優れた理科授業の特徴の分析については区切りをつける。しかし,国際数学理科教育動向調査(TIMSS)の論述回答におけるアーギュメントスキルの分析は,分析対象課題をさらに広げて,引き続き行い,証拠と理由づけを伴った主張による科学的説明についての日本の児童・生徒の能力についてさらに明らかにする。そして,PISAやTIMSSで出題された理科問題について,国際的に通用する資質・能力が出題された問題において必要とされる科学的能力のあり方を引き続き,明らかにする。そして,その知見を具体的な小学校や中学校理科授業におけるコンテキストベースの理科授業の実践モデルの開発に生かす。また,新学習指導要領に「プログラミング教育」が導入され,理科授業でもその試みが重視されることから,児童・生徒によるプログラミング活動を伴う内容を理科授業における文脈として位置づける効果的な方法について,実践的な取り組みによって明らかにする。フィンランドにおけるコンテキストベースの教育の分析については引き続き実施して,練習問題の分析結果を整理すると同時に、大学入学資格試験の問いとコンピテンスとの関係について、簡単にまとめていく。また,教科の統合の各度合いについて、実際の授業実践における問いを収集・開発・分析を行う。特に、現代的な諸課題に対応する資質・能力を育成するために、最も統合的な段階である"Transdisciplinary“アプローチにおける本質的な問い等の問いについて検討を進める。平成29年3月の小学校・中学校学習指導要領の告示にあたり,理科において育成すべき資質・能力として,PISAの科学的リテラシーなど国際的に通用する新たな能力を導入することが意図されている。そこで,次期学習指導要領に影響を与えたと考えられるPISA2015において国際的に通用する科学的能力として掲げられた3つの能力のうちの「科学的探究を評価し,デザインする」が,学習指導要領で重視された科学的探究について理解することにつながることを明らかにした。コンテキストベースの学習内容として,教科横断的取り組みについて積極的に議論されてきたSTEM教育に着目し,資質・能力の育成におけるSTEM教育の可能性を考察した。STEM教育では,教科の関連付けについて議論され,その統合の度合いに関しても示されていることを整理し,学会発表を行った。次に,教育実践により近いレベルでは,理科授業に日常的な文脈を埋め込むことと,科学的な探究や問題解決の活動を充実されることを両立させることを意図して,小学校理科授業の基本的な流れの型や授業のデザイン原則を検討した。そして,これを大学の教員養成コースの学生による模擬授業として実施させ,利用可能な理科授業実践事例を得ることができた。

さらに,学生による模擬授業と学生間の相互評価を組み合わせた理科教育法科目をアクティブラーニングとして実施する試みも行って,有効性が確認できた。これは,コンテキストベースの理科授業を立案・実施する能力を身に付けた教員の養成の一つのあり方の提案につながるものである。海外におけるコンテキストベースの教育に関する調査としては,フィンランドで最も採用されているWSOY社の中学理科教科書2冊に着目し,その練習問題をすべて取り出し,中山・猿田の分類,及び「フィンランド7つのコンピテンス」による分類の両面からどのような資質を問うているのか分析を試みているところである。小学校理科授業における教師の発話分析を事例的に行い,有効な問いのあり方について日本科学教育学会年会などで発表した。また,STEM教育に関連する科学的能力を明らかにするため,PISAやTIMSSなど国際調査において設定された能力について分析を行い,その成果の一部を日本科学教育学会第40回年会シンポジウムで発表した。STEM教育における教科の統合の度合いについて,Vasquez, Sneider & Comer (2013)の4つの段階に注目し,我が国の科学教育における位置付けを整理した。結果については,日本理科教育学会第66回全国大会で発表した。文脈ベースの中学校理科授業については,イオンに関する単元においての取り組みを行い,日本科学教育学会研究会において発表した。大学の教員養成コースにおける小学校理科の模擬授業の取り組みでは,文脈と科学的な問題解決を両立する授業モデルを用いることや,学生の相互評価のの試みについて,その効果を分析し,デザイン原則の提示,文脈的な疑問と科学的な学習問題の入れ子構造の授業スタイルの提示,Web評価システムを導入する授業スタイルなどの効果が明らかになりつつある。フィンランドの教科書分析については,フィンランド理科教科書【化学編】(2015第3刷)を対象として,教科書中の練習問題の記述を抜き出し,表計算ソフトに入力し,データ化した。その後,練習問題を問題形式(回答形式)に注目して1.一問一答形式2.記述式3.作図,図示4.選択式,正誤5.実験,観察6.その他,及び最新のフィンランドのナショナルコアカリキュラムに適用された「7つのコンピテンス」に基づいて,全394問を分類した。主体的で協働的な学びによって,チームで課題に取り組み,解決する能力としての「協働的問題解決能力」や,「認識論的知識」に基づく科学的探究能力を育成することが急務とされるが,日本の児童・生徒にはそれらが十分ではないことが明らかになっている。
てんかん精神病の発現機序の研究

家兎30羽を用い、一側海馬歯状回に脳内微小透析用のマイクロプローブを挿入。貫通路に刺激電極を植え込んだモデルで、無麻酔、無拘束の慢性条件下で実験をおこなった。対照記録として貫通路に一定強度で、30秒間隔の単発刺激を行い、海馬歯状回群で集合スパイク(PS)と集合EPSPからなる貫通路一歯状回反応波を60分間記録した。次にコントロール群5例、dizocilpine0.5mg/kg投与群5例、dizocilpine1.5mg/kg投与群5例に分け、コントロール群には溶媒のみを、またdizocilpine0.5mg/kg投与群、dizocilpine1.5mg/kg投与群にはそれぞれのdizocilpineを腹腔内へ投与した。その後反応波をそれぞれ60分間記録した。次に貫通路に弱いテタヌス刺激を加え、60分間反応波を記録してLTP(長期増強現象)の発現を観察した。この間、実験開始から終了まで継時的にマイクロプローブから海馬歯状回の細胞外灌流液を採取し、ドーパミンと5-HT濃度を測定した。グルタメートの測定に際しても同様の方法で15例の家兎を用いておこなった。結果:コントロール群では、ドーパミン、5-HT、グルタメート濃度は実験開始から終了まで対照記録のレベルで推移し有意な変化は見られなかった。集合スパイク(PS)と集合EPSPは対照記録と比較して溶媒投与後で変化はなかったが、テタヌス刺激後に有意な増加すなわちLTPの発現が見られた。ドーパミン、5-HT、グルタメートいずれもdizocilpine0.5mg/kg、1.5mg/kgいずれの投与量でも実験開始から終了まで有意な濃度変化はなかった。集合スパイク(PS)と集合EPSPは、ドーパミン、5-HT、グルタメートいずれもdizocilpine0.5mg/kg、1.5mg/kg投与後に変化はなかった。テタヌス1刺激後LTPの発現はdizocilpine0.5mg/kg、1.5mg/kgいずれの投与量でも抑制された。結論:NMDA受容体非競合的遮断薬であるdizocilpineは従来の報告と同様にLTP(長期増強現象)の発現を抑制した。また今回の研究ではドーパミン、5-HT、グルタメートいずれもdizocilpine0.5mg/kg、1.5mg/kgいずれの投与量でも実験開始から終了まで有意な濃度変化はなかった。平成16年度は、dizocilpine(MK-801)を用いたてんかん精神病モデルで、てんかん精神病状態の発現過程における海馬歯状回での脳内物質のドーパミン、5-HT、グルタメートおよび電気生理学的指標の変化を検討した。家兎を用いて急性実験下で、一側海馬歯状回に、脳内微小透析用のマイクロプローブを挿入するためのガイドカニューレに記録電極を組み合わせたものを、また貫通路に刺激電極を植え込んだ慢性モデルを作製した。

実験はまずコントロール実験として、5例に脳内微小透析用のマイクロプローブをガイドカニューレに挿入し、2μl/minで人工脳脊髄液を灌流しつつ、対照記録として一定強度の単発刺激を行い、海馬歯状回群で集合スパイク(PS)と集合EPSPからなる貫通路-歯状回反応波を60分間記録した。次にコントロール群5例で腹腔内へ溶媒を投与した。その後反応波をそれぞれ60分間記録した。さらに貫通路に弱いテタヌス刺激を加え、60分間反応波を記録してLTP(長期増強現象)の発現を観察した。この間、実験開始から終了まで継時的にマイクロプローブから海馬歯状回の細胞外灌流液を採取し、ドーパミンと5-HT濃度を同時に測定した。グルタメートについても、別にコントロール群5例で、同様に実験をおこなった。ドーパミン、5-HT、グルタメートの採取は5分ごとに10μlずつおこない、EiCOM社製マイクロダイアリシス分析システムにより測定した。ドーパミン、5-HT、グルタメート濃度は実験開始から終了まで対照記録のレベルで推移し有意な変化は見られなかった。集合スパイク(PS)と集合EPSPは対照記録と比較して溶媒投与後で変化はなかったが、テタヌス刺激後に有意な増加すなわちLTPの発現が見られた。現在さらにdizocilpine投与群について同様な検討を行っているが、まだ一定の結果は得られていない。平成16年度は、dizocilpineを用いたてんかん精神病モデルで、てんかん精神病状態の発現過程における海馬歯状回での脳内物質のドーパミン、5-HTおよび電気生理学的指標の変化を検討した。家兎を用いて急性実験下で、一側海馬歯状回に、脳内微小透析用のマイクロプローブを挿入するためのガイドカニューレに記録電極を組み合わせたものを、また貫通路に刺激電極を植え込んだ慢性モデルを作製した。実験はまずコントロール実験として、10例に脳内微小透析用のマイクロプローブをガイドカニューレに挿入し、2μl/minで人工脳脊髄液を灌流しつつ、対照記録として一定強度の単発刺激を行い、海馬歯状回群で集合スパイク(PS)と集合EPSPからなる貫通路-歯状回反応波を60分間記録した。次に5例についてそれぞれdizocilpineの0.5mg/kg、1.5mg/kgを腹腔内投与した。ドーパミン、5-HTの採取は5分ごとに10μlずつおこない、EiCOM社製マイクロダイアリシス分析システムにより測定した。ドーパミンはdizocilpine 0.5mg/kg、1.5mg/kgいずれの投与量でも実験開始から終了まで有意な濃度変化はなかった。5-HTはdizocilpine 1.5mg/kg投与後、濃度が著明に増加する例があった。しかし統計学的には有意な変化ではなかった。Dizocilpine 0.5mg/kgでは明らかな変化は見られなかった。集合スパイク(PS)と集合EPSPは、dizocilpine 0.5mg/kg、1.5mg/kg投与後に変化はなかった。テタヌス刺激後LTPの発現はdizocilpine 0.5mg/kg、1.5mg/kgいずれの投与量でも抑制された。
冬期の北極域における水蒸気,エアロゾルの輸送過程と多結晶雪結晶の成長に関する研究

北極圏の水循環・エアロゾル等の物質循環,低温下での雪結晶の形成メカニズムの解明のために,スカンジナビア北極圏のスウェーデン・キルナのスウェーデン国立宇宙物理学研究所において,Xバンド鉛直ドップラーレーダー,レーザー・シ-ロメーター,マイクロ波放射計,全天日射・長波放射計,メソネット気象観測,エアロゾルサンプリング,それに,雪結晶の地上観測を1997年12月14日から1998年1月20日まで行った.観測期間を通して暖冬であったが,さまざまなタイプの降水現象を観測することができた.12月中は快晴時が多く,あまり降雪現象は観測されなかったが,1月に入ると休むことなく降雪が続き,強度は弱いが10分程度の強弱を持っ山岳性の降雪現象や,ノルウェー海を進行する低気圧に伴う背の高い降水エコーを持つ降雪現象を観測することができ,観測時間は600時間を超えた.これらのデータは現在解析中である.一方,マイクロ波放射計による水蒸気量および雲水量の観測から,以下のことが明らかになった.1)水蒸気量の鉛直積分値は,快晴時の0.4cmから降雪時の0.7cm,濃密雲粒付雪結晶や霰の降る時には,1.0cmに達し,幅広い変動を示した.2)雲水量(鉛直積分値)は,雲粒付雪結晶の時は0.01cm以上となり,霰の時には0.04cm程度まで増加した.また,降雪をもたらす擾乱のタイプにより大きく変動することが分かった.雪結晶の観測では偏光顕微鏡により35m/mフィルム95本,レプリカは500枚作成することができた.各種の低温型雪結晶の他,針状結晶から霰まで,ほとんどの結晶形を記録することができた.北極圏の水循環・エアロゾル等の物質循環,低温下での雪結晶の形成メカニズムの解明のために,スカンジナビア北極圏のスウェーデン・キルナのスウェーデン国立宇宙物理学研究所において,Xバンド鉛直ドップラーレーダー,レーザー・シ-ロメーター,マイクロ波放射計,全天日射・長波放射計,メソネット気象観測,エアロゾルサンプリング,それに,雪結晶の地上観測を1997年12月14日から1998年1月20日まで行った.観測期間を通して暖冬であったが,さまざまなタイプの降水現象を観測することができた.12月中は快晴時が多く,あまり降雪現象は観測されなかったが,1月に入ると休むことなく降雪が続き,強度は弱いが10分程度の強弱を持っ山岳性の降雪現象や,ノルウェー海を進行する低気圧に伴う背の高い降水エコーを持つ降雪現象を観測することができ,観測時間は600時間を超えた.これらのデータは現在解析中である.一方,マイクロ波放射計による水蒸気量および雲水量の観測から,以下のことが明らかになった.1)水蒸気量の鉛直積分値は,快晴時の0.4cmから降雪時の0.7cm,濃密雲粒付雪結晶や霰の降る時には,1.0cmに達し,幅広い変動を示した.2)雲水量(鉛直積分値)は,雲粒付雪結晶の時は0.01cm以上となり,霰の時には0.04cm程度まで増加した.また,降雪をもたらす擾乱のタイプにより大きく変動することが分かった.雪結晶の観測では偏光顕微鏡により35m/mフィルム95本,レプリカは500枚作成することができた.各種の低温型雪結晶の他,針状結晶から霰まで,ほとんどの結晶形を記録することができた.1995年11月下旬から1996年1月中旬にかけての約40日間,カナダ・ノースウェスト準州イヌビック(68°22′N, 133°42′W)において,冬期の北極域における水蒸気,エアロゾルの輸送過程と多結晶雪結晶の成長に関する現地観測を行った.観測はイヌビック科学研究センターに北海道大学大学院理学研究科所有の鉛直ドップラーレーダー,降雪量計,降水粒子観測装置,風向風速計,温度計,秋田大学所有のマイクロ波放射計,エアロゾルサンプラー等を設置し,顕微鏡による降水粒子の観測と成長実験,レプリカ法による雪粒子の採集を行った.その結果,鉛直レーダーによる観測から,降雪をもたらす擾乱の経路には二通りあり,一つはアラスカ湾から北東進する経路と,もう一つは,ボ-フォード海から東進する経路であり,経路の違いによって現地で観測される降水過程には大きな違いのあることがわかった.一方,マイクロ波放射計による水蒸気量(鉛直積分値)は,快晴時の約0.2cmから,寒気移流時の約0.4cm,雲粒付雪結晶や霰が降る時には,0.9cmという変動を示した.また,雲水量(鉛直積分値)は,雲粒付雪結晶の時,約0.01cm以上で,霰の時は,約0.035cmまで増加した.雪結晶の観測では,フィルム60本の偏光顕微鏡写真を撮影し,各種の低温型雪結晶を始めとして,針状結晶から霰を含むほとんど全ての結晶形を観測した.また,降雪粒子のレプリカは,約15分毎に合計519枚作成した.その他,過冷却小雨滴を3ケース,凍雨を4ケース観測することができ,鉛直ドップラーレーダーとマイクロ波放射計により,それらを形成した雲の構造の相違を明らかにすることができた.

1996年12月23日から1997年1月17日にかけての約1ヶ月間,スウェーデン北極域にあるキルナにおいて,冬期の北極域における水蒸気,エアロゾルの輸送過程と多結晶雪結晶の成長に関する現地観測を行った.観測はキルナ宇宙物理学研究所の施設を使用して,偏光顕微鏡による降雪粒子とレプリカ法による降雪強度,マイクロ波放射計による水蒸気量及び雲水量の測定のほか,エアロゾル・サンプラーによる電子顕微鏡用試料の採集を行った.また,観測地近くのロケット基地からラジオゾンデ8個を放球した.さらに,ロシア・サンクトペテルスブルグ水文気象学研究所の鉛値レーダーによる降雪強度の測定と地上の降雪粒子観測との比較及びラジオゾンデ観測も行った.NOAA/AVHRRやSSM/I等の人工衛星データを利用して,北極域スカンジナビア及びロシアを中心とした降雪システムの構造や降雪の特性についての解析を行っている.キルナでの水蒸気量(鉛直積分値)は、快晴時約0.40.5cm,降雪時0.5cm以上で,濃密雲粒付雪結晶や霰が降る時には約1.0cmに達し,幅広い変動を示した.また,雲水量(鉛直積分値)は,雲粒付雪結晶が降る時は約0.01cm以上,霰等の時には約0.035cmまで増加した.これらの変動は,降雪をもたらす擾乱の型に依存していた.雪結晶の観測は,35m/mフィルム42本,レプリカ163枚のデータを収集することができ,低温型雪結晶も多数観測された.北極圏の水循環・エアロゾル等の物質循環,低音下での雪結晶の形成メカニズムの解明のために,スカンジナビア北極圏のスウェーデン・キルナのスウェーデン国立宇宙物理学研究所において,Xバンド鉛直ドップラーレーダー,レーザー・シ-ロメーター,マイクロ波放射計,全天日射・長波放射計,メソネット気象観測,エアロゾルサンプリング,それに,雪結晶の地上観測を1997年12月14日から1998年1月20日まで行った.観測期間を通して暖冬であったが,さまざまなタイプの降水現象を観測することができた.12月中は快晴時が多く,あまり降雪現象は観測されなかったが,1月に入ると休むことなく降雪が続き,強度は弱いが10分程度の強弱を持つ山岳性の降雪現象や,ノルウェー海を進行する低気圧に伴う背の高い降水エコーを持つ降雪現象を観測することができ,観測時間は600時間を超えた.これらのデータは現在解析中である.一方,マイクロ波放射計による水蒸気量および雲水量の観測から,以下のことが明らかになった.1)水蒸気量の鉛直積分野は,快晴時の0.4cmから降雪時の0.7cm,濃密雲粒付雪結晶や霰の降る時には,1.0cmに達し,幅広い変動を示した.2)雲水量(鉛直積分値)は,雲粒付雪結晶の時は,0.01cm以上となり,霰の時には0.04cmまで増加した.また,降雪をもたらす=乱のタイプにより大きく変動することが分かった.雪結晶の観測では偏光顕微鏡により35m/mフィルム95本,レプリカは500枚作成することができた.各種の低温型雪結晶の他,針状結晶から霰まで,ほとんどの結晶形を記録することができた.