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飛行機雲はどうしてできるの?

飛行機雲はどうしてできるの?

こたえ:排気(はいき)がつくるものと、つばさ周辺(しゅうへん)(うず)がつくるものがあります。

飛行機(ひこうき)()んでいった(あと)(のこ)る、(しろ)細長(ほそなが)飛行機雲(ひこうきぐも)。これは、エンジンから排出(はいしゅつ)されるけむりではなく、(すい)てきや(こおり)のつぶでできた「(くも)」の仲間(なかま)です。どのようにつくられるのでしょうか。

飛行機雲(ひこうきぐも)には、(おお)きく()けて2つのタイプがあります。1つ()はエンジンの排気(はいき)(はい)ガス)がつくるもので、水平(すいへい)飛行(ひこう)する飛行機(ひこうき)(うし)ろに(おお)くあらわれます。その原理(げんり)は、(ふゆ)(さむ)()にはく(いき)(しろ)くと(おな)じです1)

飛行機(ひこうき)燃料(ねんりょう)はガソリンや灯油(とうゆ)などからできていて、(しゅ)成分(せいぶん)炭化(たんか)水素(すいそ)です。それが()えると、炭素(たんそ)二酸化(にさんか)炭素(たんそ)に、水素(すいそ)(みず)になります。けれども(はい)ガスの温度(おんど)は300~600℃と(たか)いため、(みず)水蒸気(すいじょうき)として空気(くうき)(ちゅう)()ていくことになります。

一方(いっぽう)飛行機(ひこうき)通常(つうじょう)地上(ちじょう)から(やく)1(まん)m(10km)の(たか)さを航行(こうこう)していて、(まわ)りの気温(きおん)は-40℃以下(いか)です。気温(きおん)(ひく)いほど空気(くうき)がふくむことのできる水蒸気(すいじょうき)(りょう)飽和(ほうわ)水蒸気(すいじょうき)(りょう)〕は(すく)ないので、飛行機(ひこうき)のエンジンから水蒸気(すいじょうき)をふくむ(はい)ガスが放出(ほうしゅつ)されると、(はい)ガスの(まわ)りの空気(くうき)はすぐに飽和(ほうわ)水蒸気(すいじょうき)(りょう)(たっ)してしまいます。それによって(はい)ガスの(なか)水蒸気(すいじょうき)(みず)(こおり)のつぶになり、やがて(くも)ができるのです(関連(かんれん)記事(きじ)(くも)(なに)からどのようにできるの」)。

飛行機雲(ひこうきぐも)本数(ほんすう)は、2(ほん)だったり3(ぼん)だったり、4(ほん)()えることもあります。この(かず)は、だいたい飛行機(ひこうき)のエンジンの(かず)(おな)じなので、飛行機雲(ひこうきぐも)(かず)から機種(きしゅ)推理(すいり)するのもおもしろいかもしれません。ただし、4(ほん)飛行機雲(ひこうきぐも)が2(ほん)ずつまとまって()えることもあるようです。

さて、飛行機雲(ひこうきぐも)にはもう1つのタイプがありました。それは、飛行機(ひこうき)のつばさの(はし)発生(はっせい)する(うず)がつくるもので、急旋回(きゅうせんかい)したときにできることがあります。

飛行機(ひこうき)のつばさは、断面(だんめん)()ると上側(うわがわ)(まる)みを()びた(かたち)をしていて、前進(ぜんしん)すると上側(うわがわ)(とお)空気(くうき)(なが)れが(はや)くなるため、つばさの(うえ)気圧(きあつ)()がります。すると、つばさに上向(うわむ)きの(ちから)揚力(ようりょく)〕が()まれます2)。また、つばさの(はし)では、つばさの上下(じょうげ)圧力(あつりょく)()によって(した)から(うえ)へと(まわ)()(うず)ができます。この(うず)中心(ちゅうしん)()では気圧(きあつ)()がって空気(くうき)膨張(ぼうちょう)するので、温度(おんど)低下(ていか)します。その結果(けっか)(うず)(なか)空気(くうき)飽和(ほうわ)水蒸気(すいじょうき)(りょう)(たっ)して(くも)ができるのです。

飛行機雲(ひこうきぐも)(なが)くできると(あめ)()りやすい」と()いたことはありませんか? 身近(みぢか)自然(しぜん)現象(げんしょう)から天気(てんき)変化(へんか)予測(よそく)する「観点(かんてん)(ぼう)()」の1つです。飛行機雲(ひこうきぐも)ができるには、気温(きおん)(ひく)く、湿度(しつど)(たか)くなければなりません。飛行機雲(ひこうきぐも)がなかなか()えず(なが)(のこ)るのは、その条件(じょうけん)(ととの)っているということ。低気圧(ていきあつ)(ちか)づいているときは、上空(じょうくう)からしめった空気(くうき)(おお)われ(はじ)めることが(おお)いので、飛行機雲(ひこうきぐも)がなかなか()えないのは(あめ)(ちか)づいているサインと(かんが)えることができます3)

参考(さんこう)資料(しりょう)

1)「ANA Trivia Vol.25 大空(おおぞら)()かれた飛行機雲(ひこうきぐも)(なに)でできている?」『ANA Travel &Life』:

https://www.ana.co.jp/travelandlife/trivia/vol25/l

2)内田博幸(うちだひろゆき).「(うず)(はなし)」『IHI()(ほう)』.2011(ねん).Vol.51 No.3:https://www.ihi.co.jp/var/ezwebin_site/storage/original/application/c7eb5b93cedfa605f2ef33119e3bd38d.pdf

3)「飛行機雲(ひこうきぐも)ができるわけ 天気(てんき)との関係(かんけい)は?」『ウェザーニュース』:https://weathernews.jp/s/topics/202004/220135/

監修者(かんしゅうしゃ)大山(おおやま)光晴(みつはる)

1957(ねん)東京都(とうきょうと)()まれ。東京(とうきょう)工業(こうぎょう)大学(だいがく)大学院(だいがくいん)修士(しゅうし)課程(かてい)修了(しゅうりょう)高等(こうとう)学校(がっこう)物理(ぶつり)教諭(きょうゆ)千葉県(ちばけん)教育(きょういく)委員会(いいんかい)指導(しどう)主事(しゅじ)千葉(ちば)県立(けんりつ)長生(ちょうせい)高等(こうとう)学校(がっこう)校長(こうちょう)(など)()て、現在(げんざい)秀明大学(しゅうめいだいがく)学校(がっこう)教師(きょうし)学部(がくぶ)教授(きょうじゅ)として「理数(りすう)探究(たんきゅう)」や「総合的(そうごうてき)学習(がくしゅう)時間(じかん)」の指導(しどう)方法(ほうほう)について講義(こうぎ)演習(えんしゅう)担当(たんとう)している。科学(かがく)実験(じっけん)教室(きょうしつ)やテレビの実験(じっけん)番組等(ばんぐみなど)への出演(しゅつえん)多数(たすう)千葉市(ちばし)科学館(かがくかん)プロジェクト・アドバイザー、日本(にほん)物理(ぶつり)教育(きょういく)学会(がっかい)常務(じょうむ)理事(りじ)日本(にほん)科学(かがく)教育(きょういく)学会(がっかい)(およ)日本(にほん)理科(りか)教育(きょういく)学会(がっかい)会員(かいいん)月刊(げっかん)理科(りか)教育(きょういく)編集(へんしゅう)委員(いいん)(など)(つと)める。

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