「風」を可視化するカメラ、またはそれに類する装置はないのでしょうか？

「風」を可視化するカメラ、またはそれに類する装置はないのでしょうか？
例えば、温度におけるサーモグラフィーのようなものです。
また、もしないのであれば、実現の可能性、アプローチのアイデアなどご教示ください。
よろしくお願いします。

No.8 回答者： debukuro 回答日時： 2008/03/02 21:54

シュリーレン現象を利用すればできないことはありません

No.7 回答者： tera_tora 回答日時： 2008/03/01 04:38

実際、サーモグラフィーのように、風を可視化できるカメラはありません。

なぜなら、空気はそのままでは可視化できないからです。また、豆知識ですが、風を定量的に捉えるためにはカメラが2つ以上必要です。流れが三次元的構造(3次元のベクトルで示される量)だからです。一方、温度はパッシブスカラーと呼び、方向はなく、その位置での大きさだけを示す値です。これがサーモグラフィーのように流れが簡単に捉えられない要因の一つです。

現実の可能性として、先の回答者にも出ていますが、ドップラー計測、トレーサー計測(多数カメラで撮影し、相関法により、流れの空間的な運動が確認できます)。しかし、いずれも多額の機材が必要になります。

さらに個人で分析するに当たっては、乱流拡散理論のモデルを前提として、二次元的な流れの方向を一台のカメラで大まかに「予測」することはできます。どこかから煙を出し、その煙がどのように広がっていくかで、大まかな予想ができます。それは流体力学の専門書(日野先生の流体力学の最後の章あたりにちょっと出ています。詳しい理論はHinzeという学者のTurbulanceという洋書に書かれています)に任せます。

最後に、究極的な可視化方法ですが、数値解析により流れを解析し可視化するという方法があります。これはあくまでも予測の範囲内であって、正確な計算結果が得られているかどうかは、自己の数値解析やモデルの理論的思考が必要となりますので、正確な認識をするのは難しいところです。最近はフリーソフト(C++のソースコードですが)で流れの数値計算ができるものもあります。

以上ご参考までに。

No.6 回答者： LEVELUP100 回答日時： 2008/03/01 02:25

Ｎｏ．５です。

ドップラー・レーダー
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%89%E3%83%83% …

　追加で説明しておきます。

＞特に空港においては、離着陸する航空機に対するダウンバースト
＞（下降噴流）などの発生を把握するため、順次更新設置されている。
＞アメリカでは竜巻対策としてドップラー・レーダーによる監視・警告
＞システムが発達しており、日本でも近年の竜巻の多発を受けて各自治
＞体が導入を検討している。

No.5 回答者： LEVELUP100 回答日時： 2008/03/01 02:03

　気象庁が管理しているドップラーレーダー方式のがありますね。

ドップラーレーダー
http://www.rain.hyarc.nagoya-u.ac.jp/tool/dopple …

ドップラー気象レーダー
http://www.mri-jma.go.jp/Facility/dopplerradar-s …

ドップラーレーダー：種子島気象レーダーで運用開始　竜巻や突風など予測　／鹿児島
http://mainichi.jp/area/kagoshima/news/20080223d …

　詳細に関してはＪＡＸＡか気象庁のＷＥＢサイトの中に説明があったと思います。

No.4 回答者： ARG_2008 回答日時： 2008/03/01 01:24

>「風」を可視化するカメラ、またはそれに類する装置はないのでしょうか？

ご質問の「風」というのが、顕著な密度変化を伴わない空気の流れであるとすると、「風」に何らかの細工をせずに可視化するうまい方法は、今のところありません。現状では、例えば風洞実験など、風に煙やオイルミストなどを乗せて、空気の流れを可視化しています。一般に、トレーサ法と呼ばれています。

「風」というのが、顕著な密度変化を伴う空気の流れであるとすると、シュリーレン法という可視化手法があります。超音速機が作る衝撃波など、シュリーレン法で可視化計測しています。シュリーレン法は、空気の密度変化によって起きる屈折率変化を（陽炎もその一つです）、強調して可視化する手法です。「シュリーレン法」で検索してみてください。原理や装置がたくさんHitします。

>実現の可能性、アプローチのアイデアなどご教示ください

可視化というのは、現象を光学的に検知できる物理量変化に置き換えて観察する手法です。原理的に「風」が検知できる物理量変化にどのようなものがあるか、是非、考えてみてください。
また、アイデアについては、教示を受けるものでなく、自ら創出するものだと思います（少し、厳しい言い方ですか？）。「風」の可視化に着目したこと自体、すばらしいことなので。
もし、「風」が可視化できたら（トレーサ法に拠らず）、航空機の乱気流事故もなくなりますし、大気汚染の対策にもつながります。

可視化を含む、すばらしいWebサイトを紹介しておきます。

参考URL：http://www.anfoworld.com/

No.3 回答者： noname#65902 回答日時： 2008/03/01 00:53

名称は知りませんが、

向こう側から照明をあて、
空気の密度差によって光線が曲がる現象を利用し
撮影する、という手法が昔のTVによくあったと思います。
動画はモノクロですが、移動する様子がよく映っていました。

No.2 回答者： tyome2 回答日時： 2008/03/01 00:37

「風」を可視化するカメラがあるか判りませんが。

。。
煙、もしくは粉塵をまけばよいかと。

No.1 回答者： yoshi3746 回答日時： 2008/03/01 00:37

「風」は空気の流れです。

その流れを可視化することは、実験においてはよく行われています。

よく使われる手法に、流れになんらかの目印をつけてやるものがあります。この目印はトレーサーなどと呼ばれ、インクや小さな泡、小さな粒子、煙などさまざまのものが用いられています。

たとえば、ごく小さなところの空気の流れを知りたければ、線香の煙を満たしてやれば、流れを見ることができます。

自然の風など大規模なものを目でみえるようにするのは難しいかもしれませんね。

参考URL：http://www.icfd.co.jp/cfd/index4.htm