［Dust in the Wind 風の中の塵（チリ）］
West African dust plume over the Atlantic.
大西洋上に西アフリカの塵が噴き出します。
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Sep 10, 2009
ダスト粒子の整列は、大気モデルに大きな影響を与える可能性があります。
最近の報告では、カナリア諸島のラパルマ島の上の大気中のサハラダスト粒子の予想外の整列について説明しています。
〈https://phys.org/news/2009-02-unexpected-discovery-impact-future-climate.html〉
ダスト粒子の垂直方向の整列は、地球の電場による電気分極によって引き起こされます。
この記事は、2009年2月10日に公開され、最近の偶然のように見える方法で、発見を説明します。
これは、惑星ポル旋光計をウィリアムハーシェル望遠鏡（アイザックニュートン望遠鏡グループの一部）に取り付けた後に作成されました。
しかしながら、これらの観察結果（同じ研究者による）は、このトピックに関する論文が大気化学と物理学 ジャーナル（ウラノフスキー、 その他、2007）に掲載された少なくとも2007年にさかのぼります。
元の論文は、ダストの整列の優れた分析であり、重力、周囲の大気の流体の流れ、および電界強度を想定して、ダスト粒子のダイナミクスをモデル化しています。
ダスト粒子の分極は「予想外」であり、この種の最初の観測であるように思われます。
しかしながら、さまざまな基本的な仮定を考えれば、驚くべきことではありません。
地球は、宇宙のその局所的な電気的環境に関連して正味の電荷を運びます。
本質的に、地球の大気は、放射状に配向された可変電界を持つコンデンサです。
大気中の導電率は、ヘイズ、粒子状物質、水蒸気などによって低下することが示されています。
コンデンサの一部の電界は、これらのエフェクターによって強化されます。
地球の表面の晴天時の電界は、1メートルあたり約120ボルトです。
研究者がサハラダスト粒子を配向する電界が1メートルあたり2000ボルトのオーダーであると推定したことは興味深いです（砂嵐の下の電界は数千ボルトになる可能性があります）。
塵の粒子の存在によって地球の大気の誘電特性が変化し、導電性の低い誘電体が生成されると、電界強度が局所的に増加します。
砂嵐の間、嵐から数十キロメートル離れた場所でさえ、地上レベルで20,000ボルト/メートルもの電界強度がかなり高くなる可能性があります（Kamra、1972）。
〈https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/JC077i030p05856〉
粒子状雲の電場増強の副作用は、ダスト粒子の分極であるように思われます。
この偏極は、現在の気候モデルに含まれていない方法で大気の放射特性を変化させます。
さらに、電界強度により、ダスト粒子が長距離を移動することもできます。
たとえば、ウラノフスキーの論文からの抜粋を取得すると：
「興味深いことに、これまで知られていなかったいくつかの大気プロセスは、より大きな大気ダスト粒子の重力的沈降を打ち消すようです（マリング その他。2003）、長距離ダスト輸送のモデルは、より大きな粒子の割合を過小評価することが多く（コラルコ その他。2003、ジヌー その他。2001）、フォールアウトイベント後に収集されたダストサンプルは、多数の「巨大な」ダスト粒子（62.5マイクロメートル）は、それらの発生源から数千キロ離れた場所に運ぶことができます（ミドルトン その他。2001）。」
移動する塵の雲によって変化する地球の大気中の広範囲にわたる固有の電場は、欠けている答えの一部である可能性があります。
本質的に、塵の粒子の雲は、地球の大気の導電率を変えるだけで、その場所で増加した電界を維持します。
それはそれと共にその増強された電界を運びます。
実際、ダストクラウドの電界効果はその局所性を超えて広がり、前述のように、数キロメートル離れた大気の伝導率に影響を与える可能性があります。
火星でも同様のメカニズムが働いている可能性があります。
火星では局地域の砂嵐は珍しくありませんが、時折、局地の嵐が惑星全体のイベントに組織化されます。
チリの粒子がその存在によって電界を増加させ、更に、より多くのチリの粒子が浮遊することを可能にするメカニズムは、エンジニアが正のフィードバックループと呼ぶものの例です。
適切な状況では、少数の地域的な嵐が組み合わさって、局所的にだけでなく、嵐自体をはるかに超えて電界強度が大幅に変化する可能性があります。
それ自体を養う広範な強化効果があり、これは正のフィードバックループの性質です。
火星の砂嵐とダストデビル（塵旋風）の潜在的な電気的特性について行われたいくつかの研究がありましたが、しかし、これらの研究はすべて、電界が電荷分離によって局所的に生成されるという仮定から始まります。
明らかに、惑星の表面とその大気の外側の範囲の間に周囲を取り囲む電場が存在するという観点から問題に取り組んだ人は誰もいません。
火星大気中の粒子状物質の分極特性を観測するために、後続の火星着陸船に偏光（偏極）測定装置を設置することを提案します。
粒子は中層大気の「予想外に」強い電場に沿って整列していると予測されます。
さまざまな分野の科学者達が宇宙の電気的性質に驚かされる程度は注目に値します。
また、私たちの物理科学が、より広いつながりを可能にするのではなく、局所的な因果関係のみを可能にする考え方によって支配されるようになったのも興味深いと思います。
地球が太陽に電気的に接続されていることを従来の知識が受け入れるには、非常に長い時間がかかりました。
恒星達とその惑星達の間を電気が流れることを受け入れるための論理的な次のステップは、地球が太陽の周りの軌道にある活気のある電気的環境に存在することを可能にすることです。
その電気的環境は生物圏にまで達し、直接的にも間接的にも私たちの気候に影響を与えます。
トム・ウィルソン著
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Sep 10, 2009
Dust particle alignment may have a significant impact on atmospheric models.
ダスト粒子の整列は、大気モデルに大きな影響を与える可能性があります。
A recent report describes an unexpected alignment of Sahara dust grains in the atmosphere above La Palma in the Canary Islands.
最近の報告では、カナリア諸島のラパルマ島の上の大気中のサハラダスト粒子の予想外の整列について説明しています。
〈https://phys.org/news/2009-02-unexpected-discovery-impact-future-climate.html〉
The vertical alignment of the dust grains is caused by electrical polarization by the Earth's electric field.
ダスト粒子の垂直方向の整列は、地球の電場による電気分極によって引き起こされます。
The article published February 10, 2009, describes the discovery in a way that makes it seem recent and serendipitous.
この記事は、2009年2月10日に公開され、最近の偶然のように見える方法で、発見を説明します。
It was made after mounting the Planet Pol polarimeter on the William Herschel Telescope (part of the Isaac Newton Group of Telescopes).
これは、惑星ポル旋光計をウィリアムハーシェル望遠鏡（アイザックニュートン望遠鏡グループの一部）に取り付けた後に作成されました。
However, these observations (by the same investigators) date back to at least 2007, when a paper on this topic was published in the Atmospheric Chemistry and Physics Journal (Ulanowski et al, 2007).
しかしながら、これらの観察結果（同じ研究者による）は、このトピックに関する論文が大気化学と物理学 ジャーナル（ウラノフスキー、 その他、2007）に掲載された少なくとも2007年にさかのぼります。
The original paper is a good analysis of the dust alignment and models the dynamics of the dust grains assuming gravitational forces, the fluid flow of the surrounding atmosphere, and the electric field strength.
元の論文は、ダストの整列の優れた分析であり、重力、周囲の大気の流体の流れ、および電界強度を想定して、ダスト粒子のダイナミクスをモデル化しています。
The polarization of the dust particles was “unexpected” and seems to be the first observation of its kind.
ダスト粒子の分極は「予想外」であり、この種の最初の観測であるように思われます。
However, it should not be surprising given different fundamental assumptions.
しかしながら、さまざまな基本的な仮定を考えれば、驚くべきことではありません。
Earth carries a net charge relative to its local electrical environment in space.
地球は、宇宙のその局所的な電気的環境に関連して正味の電荷を運びます。
In essence, the Earth’s atmosphere is a capacitor with a radially oriented, variable electric field.
本質的に、地球の大気は、放射状に配向された可変電界を持つコンデンサです。
It has been shown that atmospheric conductivity is decreased with haze, particulates, water vapor, etc.
大気中の導電率は、ヘイズ、粒子状物質、水蒸気などによって低下することが示されています。
The electric field over part of the capacitor is intensified by these effectors.
コンデンサの一部の電界は、これらのエフェクターによって強化されます。
The fair weather electric field at the Earth’s surface is about 120 volts-per-meter.
地球の表面の晴天時の電界は、1メートルあたり約120ボルトです。
It is interesting that the investigators estimated that the electric field orienting the Saharan dust grains was on the order of 2000 volts-per-meter (the E-field below dust storms can be many thousands of volts).
研究者がサハラダスト粒子を配向する電界が1メートルあたり2000ボルトのオーダーであると推定したことは興味深いです（砂嵐の下の電界は数千ボルトになる可能性があります）。
If the dielectric properties of the Earth’s atmosphere are changed by the presence of the dust particles, creating a less conductive dielectric, then the electric field strength will build locally.
塵の粒子の存在によって地球の大気の誘電特性が変化し、導電性の低い誘電体が生成されると、電界強度が局所的に増加します。
The electric field strengths can be considerable, as high as 20,000 volts-per-meter at ground level during dust storms, even tens of kilometers from the storm (Kamra, 1972).
砂嵐の間、嵐から数十キロメートル離れた場所でさえ、地上レベルで20,000ボルト/メートルもの電界強度がかなり高くなる可能性があります（Kamra、1972）。
〈https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/JC077i030p05856〉
It seems that a side effect of the electric field enhancement in particulate clouds is the polarization of the dust grains.
粒子状雲の電場増強の副作用は、ダスト粒子の分極であるように思われます。
This polarization changes the radiative properties of the atmosphere in ways not included in current climate models.
この偏極は、現在の気候モデルに含まれていない方法で大気の放射特性を変化させます。
In addition, the electric field strength also enables the dust grains to travel great distances.
さらに、電界強度により、ダスト粒子が長距離を移動することもできます。
For example, to take an excerpt from Ulanowski’s paper:
“Interestingly, it appears that some hitherto unknown atmospheric process counteracts gravitational settling of larger atmospheric dust particles (Maring et al., 2003), as models of long-range dust transport often underestimate the larger particle fraction (Colarco et al., 2003, Ginoux et al., 2001), and dust samples collected after fallout events show that large numbers of “giant” dust particles (larger than 62.5 micrometers) can be carried thousands of kilometers from their source (Middleton et al., 2001).”
たとえば、ウラノフスキーの論文からの抜粋を取得すると：
「興味深いことに、これまで知られていなかったいくつかの大気プロセスは、より大きな大気ダスト粒子の重力的沈降を打ち消すようです（マリング その他。2003）、長距離ダスト輸送のモデルは、より大きな粒子の割合を過小評価することが多く（コラルコ その他。2003、ジヌー その他。2001）、フォールアウトイベント後に収集されたダストサンプルは、多数の「巨大な」ダスト粒子（62.5マイクロメートル）は、それらの発生源から数千キロ離れた場所に運ぶことができます（ミドルトン その他。2001）。」
A widespread and inherent electrical field in the Earth’s atmosphere that is altered by the traveling dust cloud might be part of the missing answer.
移動する塵の雲によって変化する地球の大気中の広範囲にわたる固有の電場は、欠けている答えの一部である可能性があります。
In essence, the cloud of dust particles maintains an increased electric field in its locality simply by altering the conductivity of the Earth’s atmosphere.
本質的に、塵の粒子の雲は、地球の大気の導電率を変えるだけで、その場所で増加した電界を維持します。
It carries its enhanced electric field with it.
それはそれと共にその増強された電界を運びます。
In fact, the electrical field effects of the dust cloud extend beyond its locality and can influence the conductivity of the atmosphere kilometers away, as was mentioned above.
実際、ダストクラウドの電界効果はその局所性を超えて広がり、前述のように、数キロメートル離れた大気の伝導率に影響を与える可能性があります。
It is likely that similar mechanisms are at work on Mars.
火星でも同様のメカニズムが働いている可能性があります。
Regional dust storms are not uncommon on Mars, but occasionally the regional storms organize into planet-wide events.
火星では局地域の砂嵐は珍しくありませんが、時折、局地の嵐が惑星全体のイベントに組織化されます。
The mechanism where dust particles increase the electric field through their presence, allowing more dust particles to become suspended, is an example of what engineers would call a positive feedback loop.
チリの粒子がその存在によって電界を増加させ、更に、より多くのチリの粒子が浮遊することを可能にするメカニズムは、エンジニアが正のフィードバックループと呼ぶものの例です。
In the proper circumstances, a small number of regional storms could combine, greatly altering the electrical field strength not just locally, but to a large extent beyond the storm itself.
適切な状況では、少数の地域的な嵐が組み合わさって、局所的にだけでなく、嵐自体をはるかに超えて電界強度が大幅に変化する可能性があります。
There is a widespread reinforcing effect that feeds on itself, and this is the nature of a positive feedback loop.
それ自体を養う広範な強化効果があり、これは正のフィードバックループの性質です。
There has been some work done on the potential electrical properties of Martian dust storms and dust devils but all these studies begin with the assumption that the electric fields are generated locally through charge separation.
火星の砂嵐とダストデビル（塵旋風）の潜在的な電気的特性について行われたいくつかの研究がありましたが、しかし、これらの研究はすべて、電界が電荷分離によって局所的に生成されるという仮定から始まります。
Obviously, none have approached the problem from the perspective that an ambient electric field exists between the planet’s surface and the outer reaches of its atmosphere.
明らかに、惑星の表面とその大気の外側の範囲の間に周囲を取り囲む電場が存在するという観点から問題に取り組んだ人は誰もいません。
I would propose installing polarimetry equipment in a subsequent Mars lander to observe the polarization properties of particulate matter in the Martian atmosphere.
火星大気中の粒子状物質の分極特性を観測するために、後続の火星着陸船に偏光（偏極）測定装置を設置することを提案します。
One would predict that the particles are aligned along an “unexpectedly” strong electric field in the middle atmosphere.
粒子は中層大気の「予想外に」強い電場に沿って整列していると予測されます。
It is remarkable the degree to which scientists in various fields are surprised by the electrical nature of the Universe.
さまざまな分野の科学者達が宇宙の電気的性質に驚かされる程度は注目に値します。
I also find it interesting that our physical sciences have become dominated by a mindset that allows for only local causality rather than allowing for a broader connectedness.
また、私たちの物理科学が、より広いつながりを可能にするのではなく、局所的な因果関係のみを可能にする考え方によって支配されるようになったのも興味深いと思います。
It took a very long time for conventional wisdom to accept that the Earth was electrically connected to the Sun.
地球が太陽に電気的に接続されていることを従来の知識が受け入れるには、非常に長い時間がかかりました。
The logical next step in accepting that electricity flows between a star and its planets is allowing that the Earth exists in a lively electrical environment in its orbit around the Sun.
恒星達とその惑星達の間を電気が流れることを受け入れるための論理的な次のステップは、地球が太陽の周りの軌道にある活気のある電気的環境に存在することを可能にすることです。
That electrical environment reaches right down to the biosphere, impacting our climate both directly and indirectly.
その電気的環境は生物圏にまで達し、直接的にも間接的にも私たちの気候に影響を与えます。
By Tom Wilson
トム・ウィルソン著
