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2005年4月24日 (日)

ガリレオ温度計

最近の天気は、晴れた日と雨が降った日の気温差が大きく体調管理が大変です。体感気温は、風速や湿度、体の慣れなどによって変わってきますが、今の気温をを知りたいときには、温度計が必要です。

そんな温度計のひとつに「ガリレオ温度計」というものがあります。

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ガリレオ温度計とは、円筒形のガラス容器に満たされた液体の中にある「浮き球」の浮き沈みでおおまかな気温が分かる温度計のことです。

浮いている一番下の「浮き球」に書かれている数字が、現在のおおまかな気温となります。写真の例では、約24℃というわけです。気温が高くなると、浮く浮き球が少なく、気温が低くなると、浮く浮き球が多くなります。

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では、なぜこのような浮きで気温が分かるのでしょうか?・・・そこには、気象の原理が隠されているのです。

気温の変化によって、ガラス容器内の液体の温度も変化します。しかし、浮き球の温度はあまり変わりません。

そのため、液体の密度が変化し(浮き球の浮力が変わる)、気温に応じて浮き球が浮き沈みするのです。

つまり、気温が低くなると、液体の密度が大きくなる(重くなる)ため、浮き球は浮いていきます。気温がさらに低くなると、より重い浮き球も浮くようになります。

逆に、気温が高くなると、液体の密度が小さくなる(軽くなる)ため、浮き球は沈んでいきます。気温がさらに高くなると、より軽い浮き球も沈むようになります。

そう、大気の鉛直安定度(上昇流や対流不安定、積乱雲の発生につながる)と似ています。液体の温度が下がる(相対的に浮き球の温度が上昇する)と、浮き球が浮きます。

つまり、浮き球を(上昇する)空気塊、円筒内の液体を周りの大気に見立てると、空気塊の温度が上がると、上昇していくのと同じわけです。浮き球が全部浮いた状態(気温が低い=空気塊の温度が高い)は、積乱雲がどんどん発達しているような状態ですね。

ガリレオ温度計という小さな世界でこのような気象現象が起こっていると思うと、何となく楽しくなってきます。

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