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お天気豆知識(2025年03月22日(土))

管楽器の音の高さ・1
管楽器の音の高さ・1

私たち人間は昔から音を出して情報を伝えたり、楽器などを使って音楽を楽しんだりしてきました。現在も私たちは音とはきってもきれない生活をしていますが、意外にも音の本質については知らないものです。
音は空気の震動によって伝わることは多くの方が知っていると思いますが、では、音の高さはどのようにして変化するのでしょうか。フルートやトランペットなどに代表される管楽器を例にとってみてみましょう。
管楽器の一方の口から息を吹きこむと、反対の口から音が出てきます。「息」という空気の流れが「音」になるとき、唇や楽器の「発音体」とよばれる部分が振動します。すると、管楽器の中の「空気柱(くうきちゅう)」とよばれる管の中の空気も振動します。
空気柱の中では、空気が行ったり来たりを繰り返しており、空気の濃い部分と薄い部分を作り出しています。こうした空気の振動は、一般に振動する空気柱が長いほど低い音を出します。
管楽器には様々な種類があり、音の高さを変える仕組みもそれぞれですが、いずれも空気柱の長さを変化させる原理を利用しているのです。

管楽器の音の高さ・2
管楽器の音の高さ・2

管楽器は、空気が振動する「空気柱」の長さを変化させて音の高さを変えますが、音の高さは気温によっても変わるのです。
気温が高いと空気が膨張するため、音の伝わりかたは速くなります。例えば、気温が10度の場合は音速は秒速338メートルくらいですが、それが30度になると秒速350メートルくらいにまで速くなります。
そして音には、その伝わりかたが速いほど振動が細かくなる、つまり音が高くなるという性質があります。このために、気温が高いと音がいつもより高くなってしまうのです。
同様に気温が低いときには音は低くなります。ちなみに楽器自体も気温によって膨張や収縮をしますが、空気と比べるとそれはわずかなもので、音の高さへの影響はほとんどないといえます。
音は気温の少しの違いにも影響をうけてしまう繊細なものです。そのために、コンサートホールではいつでも温度が一定になるように空調を工夫しているのです。
素晴らしい演奏のうらでは、空気までも楽器として活躍していたのですね。

過去のお天気豆知識

小雪(しょうせつ)2025年11月21日(金)
雪を降らす機械2025年11月20日(木)
雨・雪の目安2025年11月19日(水)
温泉は「地球のスープ」2025年11月18日(火)
焼きいも・12025年11月17日(月)
雪迎え・12025年11月16日(日)

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お天気豆知識

小雪(しょうせつ)

小雪(しょうせつ)

11月22日は、二十四節気のひとつ「小雪(しょうせつ)」です。立冬を過ぎ、冷え込みが厳しく小雪がちらつき始めるころという意味です。例年では、北日本のほか北陸の一部などで初雪が観測される時期に当たります。このころから西高東低の冬型の気圧配置が次第に多くなり、寒さも一段と増していきます。冬の寒さに備えて、冬服やマフラーや手袋などの防寒具はいつでも使えるよう、準備しておきたいものです。

雪を降らす機械

雪を降らす機械

11月も終わりに近づき、いくつかのゲレンデはすでにオープンしています。最近では、紅葉を迎えたばかりの時期からでもスキーが楽しめるようになってきました。それを可能にしているのが、「人工降雪久や「人工造雪久です。人工降雪機は気温の低いときに空中へ水と圧縮した空気を噴射し、空気中で凍らせて雪を降らせる機械です。そのため人工降雪機は気温と湿度の影響を大きく受けます。気温が低くて湿度が少ないほど質の良い雪になりますが、プラスの気温では湿度が十分に低くないと雪を降らせることはできません。一方、人工造雪機とはその名の通り、人工的に雪を作って噴射するため、細かく削り出した氷を空気とともに噴出するため、人工造雪機はほとんど天気に左右されません。夏でも雪を積もらせることができ、気温が30度を超えた状態でも雪を降らせることができます。このような機械の登場によって、天気に大きく左右されてきたスキー場も、人工雪を利用して安定した営業ができるようになっているのです。

雨・雪の目安

雨・雪の目安

この時期になると、北日本を中心に初雪の便りが続々と届くようになります。早いところではすでにオープンしているスキー場もありますが、この時期はまだ思うように雪が降らないため、まとまった雪の降るのを待ちわびる声も多いようです。では、どんな条件になると雨が雪に変わるのでしょうか。実はこの答えは、上空の大気の状態によって変わるため、はっきりと言うことはできません。私たちが生活する地上付近での目安としては、気温が2度以下になるとほとんどの場合に雪になると言われています。一方、気温が6度以上では雪ではなく雨になるのが普通です。ただし、雪となる条件には気温だけではなく湿度も関係しています。例えば地上の気温が3度のとき、湿度が50パーセント以下では雪になりますが、湿度が約70パーセントを超えると雪と雨の中間のみぞれになり、さらに湿度が上がると完全に雨になります。同じ気温でも湿度が低ければ雪になり、湿度が高く空気が湿った状態になるとみぞれや雨となって地上へ降ってくるのです。