雲は何からどのようにできるの?

雲は何からどのようにできるの?

こたえ:大気(たいき)中(ちゅう)の水蒸気(すいじょうき)が、上空(じょうくう)で小(ちい)さな水(すい)てきや氷(こおり)のつぶになって雲(くも)ができます。

空(そら)にはさまざまな大(おお)きさ・形(かたち)・色(いろ)の雲(くも)がうかんでいて、1つとして同(おな)じものはありません。けれども、その正体(しょうたい)はどれも同(おな)じ。どれも、地球(ちきゅう)上(じょう)の水(みず)が姿(すがた)を変(か)えたものなのです。水(みず)が気体(きたい)(水蒸気(すいじょうき))・液体(えきたい)(水(みず))・固体(こたい)(氷(こおり))の3つの状態(じょうたい)に変化(へんか)することで、雲(くも)はつくられます1)。

雲(くも)がどのようにできるか、地球(ちきゅう)の表面(ひょうめん)(地表面(ちひょうめん))から上空(じょうくう)まで、水(みず)の動(うご)きを追(お)いかけてみましょう2)。

まず、太陽(たいよう)の光(ひかり)(太陽光(たいようこう))で地表面(ちひょうめん)が温(あたた)められると、海(うみ)や川(かわ)では水(みず)が蒸発(じょうはつ)して水蒸気(すいじょうき)になります。このとき、太陽光(たいようこう)によって地表面(ちひょうめん)のすぐ上(うえ)の空気(くうき)も温(あたた)められています。空気(くうき)の温度(おんど)が上(あ)がると、1m3当(あ)たりにふくむことができる水蒸気(すいじょうき)の量(りょう)(飽和(ほうわ)水蒸気(すいじょうき)量(りょう))が増(ふ)えるため、地表面(ちひょうめん)近(ちか)くには水蒸気(すいじょうき)の量(りょう)が多(おお)い空気(くうき)のかたまりがつくられることになります。

空気(くうき)は、温度(おんど)が上(あ)がると軽(かる)くなる性質(せいしつ)があります。そのため、地表面(ちひょうめん)の近(ちか)くで温(あたた)められた空気(くうき)のかたまりは、軽(かる)くなって上(うえ)へ向(む)かいます。この空気(くうき)の流(なが)れを「上昇気流(じょうしょうきりゅう)」とよびます。上空(じょうくう)は気圧(きあつ)が低(ひく)いため、上昇気流(じょうしょうきりゅう)に乗(の)ってのぼっていった空気(くうき)は膨張(ぼうちょう)します。そのときに空気(くうき)はエネルギーを使(つか)い、温度(おんど)が下(さ)がります。高(たか)いところほど空気(くうき)の温度(おんど)は低(ひく)くなります。

空気(くうき)の温度(おんど)が下(さ)がると、こんどは飽和(ほうわ)水蒸気(すいじょうき)量(りょう)が減(へ)ります。すると、飽和(ほうわ)水蒸気(すいじょうき)量(りょう)をこえた分(ぶん)の水蒸気(すいじょうき)は空気(くうき)中(ちゅう)のちり(エアロゾル)にくっついて凝結(ぎょうけつ)し、半径(はんけい)が0.01mmほどの小(ちい)さな水(すい)てきができます。この水(すい)てきを「雲(くも)つぶ」とよびます。

雲(くも)つぶがさらに上昇(じょうしょう)し、気温(きおん)が-20℃くらいまで下(さ)がると、雲(くも)つぶは凝固(ぎょうこ)(凍結(とうけつ))して氷(こおり)のつぶ「氷晶(ひょうしょう)」へ変(か)わります。雲(くも)の材料(ざいりょう)のもう1つが、この氷晶(ひょうしょう)。雲(くも)は、雲(くも)つぶと氷晶(ひょうしょう)からできているのです。

ただし、氷晶(ひょうしょう)ができるほど温度(おんど)が下(さ)がらず、雲(くも)つぶだけで雲(くも)をつくることもあります。雲(くも)つぶだけでできた雲(くも)を「水雲(みずぐも)」、雲(くも)つぶと氷晶(ひょうしょう)からできた雲(くも)を「混(こん)相(そう)雲(うん)」、氷晶(ひょうしょう)だけでできた雲(くも)を「氷雲(こおりぐも)」と分類(ぶんるい)します。また、水雲(みずぐも)を「暖(あたた)かい雲(くも)」、混(こん)相(そう)雲(うん)と氷雲(こおりぐも)を「冷(つめ)たい雲(くも)」とよんで区別(くべつ)する場合(ばあい)もあります。

記事(きじ)公開(こうかい):2022年(ねん)3月(がつ)

参考(さんこう)資料(しりょう)

1)荒木(あらき)健太郎(けんたろう)/監修(かんしゅう)『雲(くも)と雨(あめ)の大研究(だいけんきゅう) 空(そら)のしくみとふしぎをさぐろう!』.2021年(ねん).PHP研究所(けんきゅうじょ)

2)武田(たけだ)康男(やすお)/監修(かんしゅう)『学研(がっけん)の図鑑(ずかん) LIVE eco 異常気象(いじょうきしょう) 天気(てんき)のしくみ』.2018年(ねん).学研(がっけん)プラス

監修者(かんしゅうしゃ):大山(おおやま)光晴(みつはる)

1957年(ねん)東京都(とうきょうと)生(う)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)の物理(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)等(など)を経(へ)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)な学習(がくしゅう)の時間(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)を担当(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)も多数(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)及(およ)び日本(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)の教育(きょういく)』編集(へんしゅう)委員(いいん)等(など)も務(つと)める。

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