学習用コンテンツ


熊本大学教育学部理科教育研究室



最近の桜島噴煙活動(1980年代以降)
−(利用例)<情報活用・深い学び(火山/気象/大気環境)>桜島噴煙活動の推移と大気環境への影響−

地図上をクリック/タップすると,
左上の住所などの表記がたたまれて,
地図が見やすくなります.



桜島南岳山頂火口と昭和火口

桜島の噴火回数[1]

鹿児島地方気象台と桜島島内の降灰量[2]

鹿児島市役所と桜島島内のSPM(浮遊粒子状物質)濃度の1時間値が
環境基準を超えた時間の割合[3]

鹿児島市役所と桜島島内のSO2(二酸化硫黄)濃度の1時間値が
環境基準を超えた時間の割合[3]
グラフのソースデータ(数値)を入手できるサイトおよび関連情報へのリンク
[1]桜島の噴火回数のデータ:鹿児島地方気象台 桜島噴火の統計資料
[2]鹿児島地方気象台の降灰量データ:[1]のページ内, 桜島島内降灰量のデータ:鹿児島県 桜島の降灰に関する情報
[3]大気環境のデータ:国立環境研究所 環境展望台 環境GIS大気汚染状況の常時監視結果で検索してダウンロード
(参考)桜島について:気象庁 日本活火山総覧(第4版)桜島(pdf), 気象庁 知識・解説>桜島(web)
(参考)桜島について:産業技術総合研究所 地質調査総合センター 日本の火山桜島
(参考)大気環境測定や環境基準について:環境省 大気汚染物質広域監視システム説明のページ
(参考)大気環境測定局の位置:上記システムの濃度分布図のページで確認できます.
◇教材化についてはこちら(pdf).



桜島火山の写真素材
−(利用例)<火山との共生・火山防災>
定点カメラ(垂水・錦江台) 日中1時間ごとのタイムラプス動画(mp4) 
定点カメラについての詳しい説明はこちら(pdf)

◇垂水カメラ(南岳の南南東 約10 km)からみた桜島
2025/8/15(南岳直下にマグマ貫入) |2016/3/282018/10/152021/3/15

◇錦江台カメラ(南岳の南西 約17 km)からみた桜島
2010/1/242013/1/122018/12/292019/4/282022/10/21



2018/6/16の鹿児島市内大量降灰(ドカ灰)事例
−(利用例)<情報活用・深い学び(火山/気象)>情報を活用して地上と宇宙から噴煙移流を捉える−
2018/6/16の爆発的噴火に伴う噴煙や降灰について[1].
7時19分に南岳山頂火口で爆発的噴火が発生し,多量の噴煙が火口縁上4700mまで上がって西方向に流れました.
鹿児島地方気象台が実施した降灰状況についての現地調査及び電話による聞き取り調査で,鹿児島市,日置市,南さつま市,南九州市,枕崎市で降灰が確認されました([1]の図3).
鹿児島地方気象台では,6月15日9時から16日9時までに662g/m2の降灰が観測されました.

・地点K:鹿児島市錦江台
(南岳の南西約17km)
・地点T:垂水市役所
(南岳の南南東約10km)


地点Kより

地点Tより

2018/6/16 8時頃
鹿児島地方気象台付近

2018/6/16 8:42:30
静止気象衛星ひまわり8号の可視画像.
ひまわり8号リアルタイムWeb[2]で検索・保存,
画像の明るさの調整後,噴煙が流れている範囲を赤線で囲った

このシーンのURLはこちら
リンク先Web画面下部の< や >を押下で2.5分ごとの画像表示

2018/6/16 9時の鹿児島地方気象台の高層風[3].
ワイオミング大学で作成されたエマグラム[4]
をダウンロード後,高層風の部分を赤線で囲った
画像データを入手できるサイトおよび関連情報へのリンク
[1]福岡管区気象台地域火山監視・警報センター,鹿児島地方気象台: 桜島の火山活動解説資料pdf(平成30年6月16日16時40分発表)
[2]情報通信研究機構 ひまわりリアルタイムweb. アプリケーション概要・機能紹介はこちら
[3]気象庁 過去の気象データ検索(高層
[4]University of Wyoming Upper Air Data > Soundings
(参考)桜島火山防災:気象庁 桜島の噴火警戒レベル(pdf), 鹿児島市 桜島火山ハザードマップ(平成30年3月更新)(pdf
(参考)噴火警報と噴火警戒レベル:気象庁 噴火警報・予報の説明(Web), 予報噴火警戒レベルの説明(Web), 噴火警報と噴火警報レベル(リーフレットpdf
(参考)降灰予想:気象庁 降灰予想の説明(Webリーフレットpdf



桜島火山噴火
−(利用例)<火山単元の導入>−
噴火<年/月/日(時:分)_火口縁上高さ>
噴火動画およびエマグラム
コメント 動画<T:垂水,K:錦江台,B:鴨池>
2009/04/09(15:31)_4000m 鹿児島市内大量降灰 T, K, B
2013/08/18(16:31)_5000m 観測史上第2位の噴煙高度 K
2013/10/21(10:35)_4500m 快晴,鉛直シヤー TK
2014/11/07(08:04)_3500m 快晴 TK
2015/03/17(06:33)_3300m 快晴,鉛直シヤー T
2015/05/21(12:42)_3600m 垂水市降灰 T
2016/04/29(17:17)_3500m 吹き降ろし,火砕流 0.5 km, T
2016/04/30(09:25)_3600m 快晴,火砕流 0.5 km T
動画データを入手できるサイトおよび関連情報へのリンク
熊本大学教育学部理科教育研究室,顕著な桜島噴火 映像アーカイブ (2006年以降に観測された火口縁上3000mを超える桜島噴煙動画(日中のみ))
熊本大学教育学部理科教育研究室,桜島映像観測システム
鹿児島地方気象台,鹿児島県内の火山資料について(桜島噴火の統計資料もあり)



火山噴火と雲の発生
−(利用例)<気象単元の活用課題>−
噴火<年/月/日(時:分)_火口縁上高さ>
噴火動画およびエマグラム
コメント
現象をみやすい動画の撮影場所<T:垂水,K:錦江台>
2012/07/26(14:21)_3200m ・噴煙上昇に伴って雲が発生(T,K).
・空に雲が多くみられる(K).
・エマグラムをみると,地上から3000mあたりまでの高度で気温と露点温度の差が小さい
[火山ガスに多く含まれる水蒸気も影響して雲ができやすい].
[噴火に伴う雲ができやすい日とできにくい日の違いは,
快晴日(2014/11/07の噴火動画(K)およびエマグラム) と比較するとわかりやすい].
2013/09/27(17:24)_3000m ・2000m付近に雲(K).噴火に伴う雲も2000m付近にみられる.
・エマグラムをみると,2000m付近の気温と露点温度がほぼ等しく[雲ができやすい],
それより上層で差が急に大きくなっている[雲ができにくい].
2014/10/24(12:05)_3200m ・1500m付近に雲(T).噴火に伴う雲も1500m付近でみられる.
・エマグラムをみると,他の高度と比べて1500m付近の気温と露点温度の差が小さい[雲ができやすい].
2016/04/01(18:06)_3500m ・噴煙通過後に雲が発生[火山性エアロゾルが凝結核の役割](Tの18:20以降).
動画データを入手できるサイトおよび関連情報へのリンク
熊本大学教育学部理科教育研究室,顕著な桜島噴火 映像アーカイブ (2006年以降に観測された火口縁上3000mを超える桜島噴煙動画(日中のみ))
熊本大学教育学部理科教育研究室,桜島映像観測システム
University of Wyoming Upper Air Data > Soundings (高層気象観測やエマグラムの見方についての説明は気象庁のページを参照)
◇教材化についてはこちら(pdf).
◇教材のパワーポイントファイルはこちら(pptx).



微小粒子状物質(PM2.5)高濃度事象の探究
−(利用例)<情報活用・深い学び(火山/気象/大気環境)>−
一般的に夏季は太平洋高気圧に覆われて清浄な空気が支配的であることが多いのですが,
2020年8月初旬に九州・沖縄地域の広い範囲で高濃度の微小粒子状物質(PM2.5)が観測されました.
誰でも無料で利用可能な公的機関によるオープンデータや情報を利用してPM2.5の原因物質の起源を調べました.

火山と大気環境測定局の位置[1]

2020年8月1〜7日のPM2.5とSPM濃度の時間変化 [2]

2020年8月3日18:00のPM2.5濃度分布図 [3]

2020年8月5日15:00のPM2.5濃度分布図 [3]

2020年8月2日9時の実況天気図[4]

JAXAひまわりモニタの2020年8月2日9時の
(a)可視画像,(b)エアロゾルの光学的厚さ重ね画像 [4]
(a)赤丸:西之島の噴煙,
(b)赤四角:九州.西方海上にエアロゾル光学厚さが厚い領域

2020年8月5日9時の実況天気図[4]

JAXAひまわりモニタの2020年8月5日9時の
エアロゾルの光学的厚さ重ね画像 [5]

鹿児島市内の定点カメラの6時の画像
(左) 2020年8月1日,(右) 4日

2020年8月4日の熊本市内の定点カメラ画像 (a) 09:19,(b) 10:19,(c) 11:19,(d) 12:19
画像やデータを入手できるサイトおよび関連情報へのリンク
[1]国土地理院,地理院地図で白地図を作成して位置のプロットや文字を記入.
[2]環境省,大気汚染物質広域監視システム(そらまめ君)の速報値をダウンロード(直近1年)してグラフ作成
[3]国立環境研究所,環境GIS>速報・予報>そらまめ君ギャラリー
[4]気象庁,日々の天気図のなかの2020年8月(pdf
[5]宇宙航空研究開発機構地球観測研究センター,JAXAひまわりモニタ分野横断型プロダクト提供システム(P-Tree)
◇調べた結果や教材化についてはこちら(pdf).



阿蘇火山噴煙による降灰の探究
−(利用例)<情報活用・深い学び(火山/気象/大気環境/オンラインシミュレーション)>−
最近の顕著な噴煙活動
2014年11月25日に中岳第一火口で21年ぶりとなる本格的な噴火活動(マグマ噴火)が発生しました [1].
27日には熊本市内を含む中岳第一火口西側の広い範囲で降灰が確認され,中岳の西,約20 kmに位置する熊本空港を発着する航空便の欠航や目的地変更相次ぎました.
一連の噴火は翌年(2015年)5月21日まで続きました.


地図上をクリック/タップすると,左上の住所などの表記がたたまれて,
地図が見やすくなります.



阿蘇火山博物館(阿蘇中岳第一火口の西方約3 km)からみた東の空[2]
2014年11月27日

2014年11月27日10時55分のTerra/MODIS
(a)可視画像 (b)熱赤外差画像[3]

2014年11月27日の降灰( [1]より図16を引用)

NOAA/HYSPLIT[4]で計算した
2014年11月27日の前方流跡線(Leaflet Map)

2014年11月27日の
熊本市内における
浮遊粒子状物質(SPM)濃度の時間変化[5]
データ等を入手できるサイトおよび関連情報へのリンク
[1] 福岡管区気象台火山監視・情報センター,阿蘇山の火山活動解説資料(平成26年11月)
[2] 熊本大学教育学部理科教育学研究室,阿蘇草千里ライブカメラ映像アーカイブ:休止中
[3] 熊本大学教育学部理科教育学研究室,阿蘇中岳噴煙の衛星画像
[4] NOAA Air Resource Laboratory, HYSPLIT
[5] 国立環境研究所,大気環境時間値データのダウンロード
◇教材化についてはこちら(pdf).



台風の学習・探究
−(利用例)<小学校5年理科,中学校2年理科,深い学び(公的機関の情報・データベース活用)>−
台風[1]
・北西太平洋または南シナ海に存在する熱帯低気圧のうち,低気圧域内の最大風速がおよそ17m/s(34ノット,風力8)以上のものを台風と呼びます.
・台風の接近とは,(a)ある地点への台風の接近:台風の中心が,その地点から300km以内に入ること. (b)ある広がりをもった地域(地方予報区など)への台風の接近:台風の中心が,その地域に含まれるいずれかの気象官署等から300km以内に入ることです.
・台風の中心が北海道・本州・四国・九州の海岸に達した場合を台風の上陸といい,台風の中心が,小さい島や小さい半島を横切って, 短時間で再び海上に出る場合を台風の通過といいます.


1951年〜2021年の台風の発生数・接近数・上陸数
(気象庁HPのデータ[2]から作図)



2月の平均海面温度分布(出典:気象庁HP[3])

8月の平均海面温度分布(出典:気象庁HP[3])

台風の発生数の比較(気象庁HPのデータ[2]から作図)
1951年〜2021年,1991年〜2020年(平年値),1991年〜2020年

台風の接近数の比較(気象庁HPのデータ[2]から作図)
1951年〜2021年,1991年〜2020年(平年値),1991年〜2020年)

台風の上陸数の比較(気象庁HPのデータ[2]から作図)
1951年〜2021年,1991年〜2020年(平年値),1991年〜2020年

台風の月別の主な経路
実線は主な経路,破線はそれに準ずる経路
(出典:気象庁HP[2])

ここをクリックするとデジタル台風の
月次経路図のページ[4]に移動します
熊本に上陸した台風−2015年台風15号(T1515)
2015年8月25日6時過ぎに荒尾に上陸しました.

T1515の経路図(出典:気象庁HP[5])

ひまわり雲画像動画([6]から動画作成)
画像をクリックすると別窓で動画を表示します

天気図([7]から動画作成)
画像をクリックすると別窓で動画を表示します

ここをクリックするとデジタル台風の
月別動画:気象衛星・アメダス複合のページ[8]に移動します

T1515時の最大風速
デジタル台風[9]のKMZファイルからGoogleEarthProで表示

T1515時の総降水量
デジタル台風[9]のKMZファイルからGoogleEarthProで表示

Re:苓北町富岡ビジターセンターより
南東方向を撮影[10]

2015/8/23〜26の日中の苓北町の風景動画

2015/8/23〜26の日中の苓北町の風景画像一覧
ここをクリックすると別窓で表示します.
熊本を縦断した台風−2022年台風14号(T2214)
2022年9月18日19時ごろに鹿児島に上陸しました.

T2214の経路図(出典:気象庁HP[5])

ひまわり雲画像動画([6]から動画作成)
画像をクリックすると別窓で動画を表示します

天気図([7]から動画作成)
画像をクリックすると別窓で動画を表示します

アメダス風向・風速
([12]から動画作成)

アメダス降水量
([12]から動画作成)

ひまわり雲頂強調画像
([13]から動画作成)
データ等を入手できるサイトおよび関連情報へのリンク
[1] 気象庁,台風に関する用語
[2] 気象庁,台風について
[3] 気象庁,北西太平洋 月平均海面水温平年値
[4] 北本 朝展 @ 国立情報学研究所(NII), デジタル台風:月次台風経路図(台風発生/存在時期マップ)
[5] 気象庁,台風の経路図
[6] JAXA,JAXAひまわりモニタ
[7] 気象庁,過去の天気図
[8] 北本 朝展 @ 国立情報学研究所(NII),デジタル台風:月別動画:気象衛星・アメダス複合
[9] 北本 朝展 @ 国立情報学研究所(NII),デジタル台風:台風201515号(GONI)-災害情報
[10] 気象庁,台風の経路図
[11] 熊本大学教育学部理科教育研究室,天草苓北町富岡城・熊本県富岡ビジターセンターから見た南東の空:休止中
[12] 気象庁,気象の観測情報:アメダス(地上の観測結果)
[13] 気象庁,気象の観測情報:気象衛星ひまわり
・日本気象協会 過去の天気:7年前の1月以降の日本付近の気象衛星画像,天気図,雨雲レーダ―,アメダス地図表示が一日ごとに動画表示できます.
・防災科学技術研究所 台風災害データベースシステム:過去の台風によって発生した災害や被害を調べられます.
◇教材化についてはこちら(pdf).



越境大気汚染の探究
−(利用例)<情報活用・深い学び(気象/大気環境)>−
(1)黄砂:2021年3月29日から31日にかけて全国的に黄砂が観測されました.特に3月30日は,東京でも2011年5月以来およそ10年ぶりに黄砂が観測され, 国内の黄砂観測地点11地点のうち,那覇を除く10地点(札幌,仙台,東京,新潟,名古屋,大阪,広島,高松,福岡,鹿児島) で黄砂観測が記録されました[1].
(2)光化学オキシダント:黄砂現象のあと,夜間も光化学オキシダントの濃度が広域で高い状態がみられました.
これらの事象について,誰でも無料で利用可能な公的機関によるオープンデータや情報を利用して調べました

地図上をクリック/タップすると,
左上の住所などの表記がたたまれて,
地図が見やすくなります.



熊本市京町局におけるSPMとPM2.5濃度及び熊本地方気象台における視程の時間変化
(2021年3月29日〜4月3日)

熊本市内の定点カメラの15時の画像.
2021年3月(a)29日,(b)30日,(c)31日,
4月(d)1日,(e)2日,(f)3日.

JAXAひまわりモニタ[2]:2021年3月29日15時の
(a)ひまわり可視画像,(b)可視画像とJAXAエアロゾル光学的厚さ重ね合わせ画像,
(c)モデルプロダクト(成分),(d) モデルプロダクト(光学的厚さ)に加筆.

2021年3月29日15時の実況天気図

長崎市のライダー[3][4]:
2021年3月27日9時から4月1日9時までの観測結果に加筆.
(a)散乱強度,(b)偏光解消度,(c)散乱強度の比

JAXAひまわりモニタ[2]:2021年3月30日15時の
(a)ひまわり可視画像,(b)可視画像とJAXAエアロゾル光学的厚さ重ね合わせ画像,
(c)モデルプロダクト(成分),(d) モデルプロダクト(光学的厚さ)に加筆.

2021年3月30日15時の実況天気図

熊本市京町局におけるOx濃度及び熊本地方気象台における
全天日射量と視程の時間変化
(2021年3月29日〜4月3日)

そらまめくんギャラリー[5]より
2021年4月1日15時の光化学オキシダント濃度分布

NOAA/HYSPLIT[6]で計算した
熊本市京町局を起点とする後方流跡線.
2021年4月1日21時から72時間.

光化学オキシダント高濃度分類図[7].
データや画像などを入手できるサイトおよび関連情報へのリンク
[1]気象庁,2021年黄砂観測日および観測地点の表
[2]宇宙航空研究開発機構 地球観測研究センター,JAXAひまわりモニタ
[3]国立環境研究所,長崎県長崎市におけるライダー観測
[4]国立環境研究所,Lidar observation in Nagasaki
[5]国立環境研究所,環境展望台:そらまめくんギャラリー
[6]NOAA Air Resource Laboratory, HYSPLIT trajectories
[7]飯野直子・平田達二郎・金柿主税,熊本における2008年光化学オキシダント高濃度事象(pdf)
・国立環境研究所,環境展望台 大気汚染常時監視データ:全国のSPMやPM2.5,Oxなどの確定値がダウンロードできます.
・気象庁,過去の気象データ検索:全国の過去の気象データを検索することができます.
・気象庁,過去の天気図:直近2か月ほどの3時間ごとの実況天気図を利用できます.
・気象庁:黄砂・エーロゾールについて:黄砂に関する基礎的な知識などを得られます.
・環境省,黄砂飛来情報:黄砂飛来に関するライダー情報を利用できます.
・環境省/気象庁,黄砂情報提供ホームページ
・環境省/気象庁,光化学オキシダント関連情報提供ホームページ



地軸の傾き(2010年阿蘇火山博物館より東の空を撮影した画像・衛星画像)
−(利用例)<天文単元の資料教材>−
季節による日の出の時刻や方角の違い
動画<mp4 静止画<png
pdf:撮影場所の地図あり>
季節による昼の長さの変化
オリジナル画像
2010年各月20日前後の天気の良い日.30分毎の画像
png
オリジナル画像を
反時計回りに90度回転,変倍
png
衛星から見た日の出・日の入り
ウィスコンシン大学よりMTSATの1時間ごと可視画像をダウンロードしてmp4動画作成
春分
2007年3月21日
mp4
夏至
2007年6月22日
mp4
冬至
2013年12月22日
mp4



満月の動き(阿蘇火山博物館より東の空を撮影した画像)
−(利用例)<天文単元の資料教材>−
月食時と通時常の満月の比較
部分月食
2021年11月19日
mp4
通常の満月
2019年11月12日
mp4




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