放送大学スクーリングメモ　微粒子の気候影響　足立C　2日目

※TOP写真は本授業で使った九州大学提供のシミュレーションサイトスプリンターズの画面　（PM2.5のアジア全域の情報）動画で見れます
http://hintars.riam.kyushu-u.ac.jp/forecastj_pm25_asia.html

こんばんは　ぱぱおです
昨日に続いて足立区で実施のスクーリング「微粒子の気候影響」についてレポートします。
こちらの⤵⤵⤵⤵続きになります
放送大学　微粒子の気候影響　足立C　１日目｜ぱぱお💘！

二日目がなんとなくこの講義オリジナルの内容だと感じます。

こんなことが聞けます・・というところを面白いところに絞って説明しますね。
雲は空中に浮かんだ水の粒で小さいと浮いたままです。
空気を構成する分子は（酸素とか窒素とか）すごく小さくて
レイリー散乱という散乱で青い光をよく反射します
（電磁気で習うんですかね？波動・振動なんて科目で習うんだろうか？
　僕はたまたま名前だけ知ってますがきちんとみちびいたことありません）
赤い光とどっちがよく反射されるか？散乱光の強度は赤と青で何対何か？
・・・という演習があります。
で聞いたことないけどそういうものがあるのか・・・というのが
ミー散乱という散乱、これは雲を構成する水の粒で起こりますが
波長には依存しないから全部の光を反射する・・・だから雲は白い。
空の青さも雲の白さもちゃんと理由が知りたい人はこれ知らないといけない

　さらに昨日も熱力学の話がありましたが熱力学のギブスの自由エネルギーと言うのを使ってなぜ雲の水の粒ができるかを教えてくれます。
　ちなみにこの辺は放送大学の「はじめての気象学」にはなかったと思います。なんでも詰め込むことはできないし、はじめての気象学も広範囲にいろんなことが説明されている奥深い科目だと思いますのでそれはいいのですが、本講義「微粒子の気候影響」はこれを他の理論科目につないでくれました。
　ある化学反応が進むかどうかの尺度としてギブスの自由エネルギー変化△Gというものが例えば「初めての化学」や「分子の変化から見る世界」などの科目には出てきます。自発的に進む変化は△Ｇ＜０になるという大原則があります。化学ではこれを使って諸々反応を議論します。（電気化学など・・・）
　いろいろ放送授業を聞いて問題解いたりしたことがつながってて
きちんと理論を展開してくれる面接授業科目と放送授業の理論科目はつながりがあって相互効果大きいなと思いました。
　正直言うと「エントロピーからはじめる熱力学」という熱力学の科目はラジオで追っかけるのが大変（ＴＶにしてほしい！！）な上に二人の先生が掛け合いで語り合う雑談のような進め方が僕は合わなくて、内容が更新されることを何となく望んでいましたが、物事の変化が進むのか進まないのかを教えてくれる熱力学の使い方をあれこれ示してくれたこの「微粒子の気候影響」には大変感謝しています。
　あとから復習したい式の変形がたくさん出て来たし、現象をモデル化するすばらしいサンプルがたくさんありました。
　雲の粒に関してはこんな感じです。空中に水蒸気しかなかったら雲を構成する水の粒（雲粒）ができない。
　そこに微粒子が関係してくるんですが、水だけの蒸気しかない単相の状態で水の粒の表面張力と水が気相から液相へ相変化する△Ｇを合わせて計算するともしも湿度100%だったとしても水の粒は0.1μｍの直径が必要（分子がそんなにたくさん気相から突然出るはずはない）、ありえそうな直径として0.008μｍだとすると湿度は400％必要。
＝要は水だけが空気に混合（単相モデル）してると雲はできない。
　水のほかに微粒子があると二相モデルになるが微粒子のモル分率と湿度の関数として結露点が鞍点で表現されてました。現実的な雲粒ができるようになります。
　もっと現象論的には水の粒が直径小さいと表面の曲率が小さくなり、蒸発しやすいが核になる微粒子があるとその直径が大きくなりより表面の蒸発と水分吸収の平衡がとりやすい。（＝曲率効果というらしい。ケルビン卿による。ほかに溶質効果というというのも雲粒の形成にきいてきます）

　雲を作ることを模した身近な実験をペットボトルでやってみるなどのアクティビティも面白かったです。微粒子としてエアロゾルの芳香剤みたいなのとその周りに水を突きやすくするアルコールを使います。

　非常にきっちりした先生で小テストは必ず２コマに一つ入りました
　最後に時間割通りの45分テストが実施されました。
　穴埋めで言葉を埋めたり、100文字書かされたりがＡ４の両面程度で時間内で終わりますが、こんな言葉習ったかなと思い出せないので配布資料とにらめっこして結構忙しい４５分でした。（熱力学の理論展開などはさすがに短時間なので出題されませんが・・・普通だったら初めて聞くようなターミノロジーもたくさんあるので出題ポイントはたくさんあります。）
　自然科学好き＆覚えることより考えさせられることが好きだったらこの科目はお勧めだと思いました。＝結論

25年二学期の勉強進捗　10月26日版

今日は面接授業の二つ目が終わり、今学期の３単位めがとれました。
こうやってすこしづつ単位が積みあがるのが楽しいです。
来週末は休めるので量子化学の自習問題をやり直し、物理の世界の通信指導提出問題の見直しをします。
そういえばまだ「量子化学」をすべて視聴してなかった・・・ちゃんと見てみようと思うけど、先に印刷教材を解いておきたくなりますね

ではでは　Au revoir