海の中を見る2

真昼ように海の中を見る

ダイバーたちが海の風景を楽しめるのは太陽の光があるからだ。今
さらなにをというところだろうが、明るい光があるから物が見えた
り写真も撮れたりするというのは重要なことだ。少し講釈をたれさ
せてもらえれば(^^ゞものが見えるということは光が物体にあたっ
て散乱や反射を起こし、光を変化させているからだといえる。私た
ちはその変化相としてものを見ているのだ。

真昼は陽光があるからものがよく見える。それは海の中でも同じこ
とだ。ところがこの陽光に代わるもので海の中をもっとよく見える
ようにしようとする実験が進んでいる。

これまで海の中を探るにはソナーのような装置で超音波を発し、そ
の反射強度を測定することで海中に何があるか見出していた。魚群
探知機などはその好例であるといえる。しかしこの方法でクリアな
映像を得るためには｢海中の雑音(ノイズ)｣をどれだけカットするか
が大きな課題だったという。

ところが新たな試みにおいては、従来ノイズとされてきたものを昼
間の散乱光に見立てることによって海中を見ようというのだ。この
新しい方法を音響昼光撮影法と呼ぶ。詳しく見てみよう。

海の中は実はさまざまな雑音に満ちている。例えば風雨が水面を打
つ音、波の砕ける音、航行する船のたてる波やエンジン音。ところ
がこうした海に満ちる自然雑音を、例えば光のようなものだと考え
直してみると、海の中は昼夜の別なくいつも｢音｣という光に満ちて
いるということになる。

こうした海中雑音は海面下のすべての物体をつつんでいる。それに
対して物体はその形や組成などによってその音場に影響を与えてい
る。この変化相を読みとれば昼間の光の中のように音で海中が見え
ることになる。これを利用するのが音響昼光投影法である。

これまで少し深い海の撮影には光源を欠かすことができなかったが
この新たな技術を用いれば、音響レンズさえあれば光の届きにくい
海底でも撮影することが可能になるのだ。新たな音響ビデオカメラ
は、どんな海底の姿を見せてくれることになるのだろうか。

ところで一方、この技術が地球温暖化の観測にも役立とうとしてい
る。それは波が作る気泡の観測にこの技術を応用しようとするもの
だ。音響レンズによって波の砕ける音から気体が海中に持ち込まれ
ている量と深度を見ることができる。海洋が吸収する気体の量を正
確に測定することが、温暖化を見ていく指標のひとつであることを
考える時、この技術が環境測定に大きな成果をもたらすだろうとい
われている。そういう役割もこの新たな技術には期待されている。

[データ]
｢日経サイエンス｣1997年５月号９月号他