(3)研究拠点としての役割 東京スカイツリーの防災性能

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研究拠点としての東京スカイツリー

東京スカイツリーは世界一の高さを活かして様々な研究をしています。

497m

480m

458m

450m

445m

375m

345m

300m 付近

250m 付近

雷観測(電力中央研究所)

高さ497m地点は、地面からの高さとしては世界で最も高い場所にある雷観測の拠点です(標高が高い山にある低い建物での観測例は幾つかあります)。タワー塔体すべてを囲うように設置された世界で最も大きい(全長30m)ロゴスキーコイルと呼ばれる雷の電流波形の計測装置があり、東京スカイツリーが立地するような平野部での雷の特性を解明することで、建物の適切な雷対策とコストの低減が期待されています。

東京スカイツリーの塔体周囲に設置された雷電流計測用ロゴスキーコイル
塩ビ管に収められたロゴスキーコイル 榎戸様

雲粒観測

高さ458m地点で雲粒の大きさや個数を測定しています。雲粒の大きさや個数は、降水の発生やゲリラ豪雨などに関係のある積乱雲の発達に影響を与えることが分かっています。飛行機などでしか観測できなかった東京の上空の雲粒を、東京スカイツリーの高さを活かして常に測定することによってゲリラ豪雨などをもたらす積乱雲の発達予測などにつなげることを目的としています。

地上458m地点に設置された雲粒の大きさや個数を測定する雲粒観測装置
雲粒観測装置

エアロゾル観測

高さ458m地点で捕集した大気中の微粒子(エアロゾル)から、主に雲粒を凍結させる性質をもつ粒子(氷晶核)を分析しています。

東京上空の雲粒および大気中のエアロゾル粒子を捕集する観測機器の外観
雲粒観測・エアロゾル観測
提供:国立極地研究所

大気質観測(電力中央研究所)

高さ300m付近では、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、オゾン、PM2.5などの大気汚染の原因になる物質を観測しています。大気の状況については、その状況をシミュレーションする技術がありますが、その数値が正しい数字なのかを検証しておくことが欠かせません。そこで、東京スカイツリーの300m付近で大気を測定することによって、シミュレーション技術の検証をしています。

東京スカイツリー300m付近の測定室屋外に設置された大気質観測機器
測定室屋外
提供:電力中央研究所

大気中二酸化炭素(CO2)などの温室効果ガス観測(国立環境研究所)

高さ250m付近では、大気中の温室効果ガス(CO2、メタンなど)と関連物質(炭素同位体、酸素、一酸化炭素など)の観測を行っています。地球温暖化の原因とされるCO2などの温室効果ガスとそれに関連する物質を、地上の影響を受けにくい高さで測定することによって、その成分を分析し、その温室効果ガスが石油やガス、石炭などから排出されたものなのか、植物や人間、動物などから排出されたものなのかなど、温室効果ガスの排出源を特定することができます。

250m付近のデッキに設置された温室効果ガスおよび関連物質の屋外観測設備
温室効果ガス観測屋外
大気中のCO2やメタン等の温室効果ガスを解析するための精密観測装置
温室効果ガス観測
提供:国立環境研究所

重力差による時刻の歪み観測(東京大学)

アインシュタインの一般相対性理論では、理論上では時間の進み方は重力の強さにより異なり、地上から高くなるほど重力が弱まり、時間の進み方が速くなると言われています。この理論は一般的に良く知られたものですが、これまで数cmの精度時間の差を測定することはできませんでした。東京大学では光格子時計という時間の進み方の違いを非常に高精度に測ることができる時計を開発しました。この時計を用いることによって数cmという制度でこの一般相対性理論の検証を行おうとしています。

[ 1 ] 東京スカイツリーの誕生
  • 東京スカイツリーの建設
  • 「タワーのある街」東京スカイツリータウン
  • 東京スカイツリーが建つ場所
  • 東京スカイツリーの名前
  • 海外からのお客様に向けて
[ 1 ] 東京スカイツリーの概要
[ 2 ] 東京スカイツリーの各部紹介
  • 東京スカイツリーのエレベーター
  • 東京スカイツリーのライティング
  • 東京スカイツリーのデザイン
[ 3 ] 東京スカイツリーの構造紹介
  • まずは未知領域のリサーチからスタート
  • 大樹のような、地盤とのつながり方
  • つないで一体化する鉄骨の工夫
  • 鉄骨造塔体の概要
[ 4 ] 塔体のしくみ
  • 約3万7000ピースで組まれた塔体
  • ゆれを小さくするしくみ
[ 5 ] 高さ634メートルに到達するまで
[ 1 ] 東京スカイツリーの役割
  • 高さ634メートルの決定
  • 電波塔としての役割
  • 展望施設としての役割
[ 2 ] 災害時の役割
  • 大災害時も電波塔としての役目を果たす
  • 東京スカイツリーの構造自体が災害に強い
  • 環境への配慮
[ 3 ] 研究拠点としての役割