文字のサイズを変更できます:小さい文字サイズ|標準の文字サイズ|大きい文字サイズ 最終更新日:2013年05月07日
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連絡先・地図
〒305-0052
茨城県つくば市長峰1−1
気象庁気象研究所
予報研究部 (6階)
第四研究室
 
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低温実験施設

 雲の発生など気象現象の多くは、上空の0℃以下の大気中で起こります。人類が生活を営んでいる対流圏だけを例にとっても、−90℃近くの低温下で起こる現象もあります。本施設はこのような低温下における気象現象を解明するための実験や、そこで用いる観測装置の技術開発や性能試験に広く活用されています。

Contents 関連項目

低温実験棟

 −40℃と−90℃の低温実験室の諸元は、表に示すとおりでプログラム制御により日変化などの気温の時間変化を再現できます。また、垂直風洞を使用して雪片、あられ、ひょうなどの成長実験を行うこともできます。

 地球環境ならびに気候の変動に大きな影響を及ぼしている上層雲をはじめとして対流圏に形成される種々の雲の生成過程の解明を図るために、雲生成チェンバーが設置されています。

低温実験施設全景
低温実験施設の全景
低温実験室緒元
低温実験室緒元
気象研究所低温実験施設概略図
気象研究所低温実験施設概略図

MRI雲生成チェンバー

 槽内空間を冷却・減圧して、地上から下部成層圏(高度〜25km)における大気の温度(常温〜−100℃)、圧力(1050hPa〜30hPa)を再現して、上層雲をはじめとして対流圏に形成する種々の雲の生成メカニズムを探ることを目的とする装置です。試験槽本体はステンレス製二層構造の真空断熱とし、内部に冷却用のコイルを設置しています。この内部空間が実験用空間となり、真空ポンプと冷却システムの同期運転により空気塊の上昇(断熱膨張過程)を擬似的に再現することにより雲を生成することが出来ます。また、強い上昇気流(〜30m/s)の再現を可能とするため、液体窒素を補助的に使用した急冷運転にも対応しています。この減圧低温試験槽に各種気象観測センサーやレーザー光を利用した種々の測定装置、観測用窓を備えて実験が行われます。

雲生成チェンバー
雲生成チェンバー
構造図
構造図
関連測定機器写真&性能表
関連測定機器写真&性能表

-40℃低温室

 空冷式二段スクリュー型冷凍機と低温用空気調和機を組合わせ、最低室温−40℃の環境を実現します。日変化等の気温の時間変化も再現可能です。実験室本体はウレタン断熱パネルを使用し、表面結露防止と、浸入熱負荷の低減を考慮しています。在室人員用に導入する外気は、外気処理装置を経由し、低露点に除湿処理した空気としています。

 低温室内に設置した噴霧装置を使用して過冷却の霧を生成することができます。また、垂直風洞を使用して雪片・あられ・ひょうなどの成長実験を行うこともできます。

m40

-90℃低温室

 空冷式二元冷凍機により、最低室温−90℃の環境を実現します。日変化等の気温の時間変化も再現可能です。また室内壁、天井全面に冷却コイルを配置して温度差による対流と撹拌扇により室内空気を冷却しています。実験室本体はウレタン断熱パネルと真空断熱パネルを組合わせて表面結露防止と、浸入熱負荷の低減を考慮しています。入室人員は想定していないため、運転時に入室しようとした場合には扉を開けただけで警報が作動するよう安全面にも配慮しています。

m90

低温実験別棟

 別棟内には大気エアロゾルの連続サンプリング装置、雲核計・氷晶核計、各種エアロゾル測定装置等が整備されています。エアロゾルの物理化学特性、CCN・INの活性化スペクトルに関するモニタリング観測を実施しています。大型(4m3)エアロゾルバッファータンク、エアロゾル希釈装置、各種エアロゾル発生装置等を用いた雲核・氷晶核測定手法に関するワークショップの開催や雲生成チェンバーを中核とした国内外の研究機関との共同研究を実施するための作業スペースも確保されています。

別棟内部
別棟内部写真
ノズル
エアロゾルサンプリングノズル写真
エアロゾルモニタリング装置(INC CCNCを含む)性能表
性能表
性能表