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お天気豆知識

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。音は空気の振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。

春分(しゅんぶん)

春分(しゅんぶん)

3月20日は春分。暦の上では2月4日に立春をむかえ、ちょうど春分が春の折り返し地点です。春分のころは1年の中でも気温が日に日に高くなるころです。そのため、私たち人間だけではなく、植物や動物たちも冬眠から目覚めたり、陽気にさそわれて花を咲かせたりします。例年、ちょうどこのころから西日本などでサクラが開花しはじめるようになります。サクラが咲き始めてから満開になるまでの期間は地方によっても違いますが、おおよそ開花して3日から10日程度で満開になります。また、サクラのほかに、タンポポも多くの地域で春分のころに咲き出します。これからの季節、通勤や通学途中の道ばたや公園など身近な所でも、春を実感できるようになりますね。

飛行機雲

飛行機雲

飛行機が飛ぶと、その後ろには飛行機雲とよばれる細長い雲のすじができることがあります。飛行機雲は、上空に現れる氷の粒が集まってできた雲です。この氷の粒がつくられるメカニズムには2通りあります。ひとつは飛行機の排気ガスがもととなって生まれるもので、排気ガスに含まれている暖かい水蒸気が急激に冷やされて水滴や氷の粒が作られます。これは、冬の寒い日に吐く息が白くなるのと同じ原理です。飛行機が飛ぶ高度1万メートルの気温はマイナス50度ほどですから、暖かく湿った空気は簡単に氷の粒に変わってしまうのです。そしてもうひとつは、飛行機が高速で移動することによりその後ろ側で気圧が下がることが引き金となり、氷の粒ができるというものです。高速で飛ぶ飛行機の翼の後ろやプロペラの先端などでは特に気圧が低くなり、気圧が下がるとその空気は冷却されるため、水蒸気が氷の粒へと変わるのです。ただ、このようにしてできた氷の粒も、周囲の空気が乾燥していると、すぐに水蒸気に戻ってしまいます。つまり、飛行機雲が長い間見られる所は空気の十分冷えている高い空で、かつ十分に湿っている場所なのです。