日本は島国なので、日本のまわりでは黒潮や親潮などの海流があります。また、地上、海上を問わず常に風が流れていますが、風は天候に左右されて暴風になることがあり、その結果、海では波が高くなります。これらは様々な構造物に対して多大な被害を及ぼす事があるので、これらの風や海流の動きを知る事が重要になります。

ところで風の動きを直接見た人はいるでしょうか。テレビの天気予報で、雲や台風の動きを見た事はあると思いますが、空気は無色透明なので屋外にいても風を直接見ることはできません。しかし、それを見えるようにする方法があります。その一つがアニメーションです。風の流れをコンピュータ・シミュレーションによって計算し、それをアニメーションとして表示するのです。これによって、図1のように風の動きや図2のように気温の変化を見る事ができます。構造物が在るときの風や気温の様子、風が流れている時の構造物の振動の様子など様々な状態を再現できます。

そこで授業では、風や海流の流れと建物の振動を知るために、コンピュータ・シミュレーションの仕方からアニメーションを作ってそれを見ること、そしてそれを工学ではどのように役立てるのかについて説明します。

近藤 典夫

図1
並列配置した構造物背後の風の流れ
図2
都市のヒートアイランド現象
赤：温度が高い、青：温度が低い