天気の部屋

ここでは、私たちの身のまわりに起こっている様々な自然現象がどのような仕組みによって発生しているのか、人々に被害をもたらすような現象から身を守るために気象台がどのような情報を発表しているのかを知ることができます。

雲のできる仕組み

 雲は、水蒸気を含む空気が上昇し冷やされることによってできます。大気中では、上空ほど気圧が低くなるため、上昇した空気は膨張します。理由ははっきり示しませんが、膨張すると温度が下がります。空気が上昇するパターンには次のようなものがあります。

太陽の熱で暖められて上昇するパターン

(A)

冷たい空気と暖かい空気がぶつかるパターン

(B)

低気圧に向かって空気が流れ込むパターン

(C)

山の斜面を昇るパターン

(D)

図1 空気が上昇するパターン

空気が上昇して雲ができる仕組み

図2 空気が上昇して雲ができる仕組み

 では、水蒸気を含んだ空気の温度が下がると、どうして雲ができるのかを考えてみましょう。

 一定量の空気中に存在できる水蒸気量には限界があります。その存在できる最大の水蒸気量を飽和水蒸気量といい、この状態を飽和といいます。飽和水蒸気量は温度が下がるほど少なくなります。「飽和」していない空気でも温度が下がっていくと、その空気中の水蒸気量が飽和水蒸気量に近づき、ついには等しくなります。非常に空気が澄んでいる場合には、さらに温度が下がると空気中の水蒸気量の方が飽和水蒸気量、つまり限界より多くなってしまいます。この状態を「過飽和」といいます。

 気体である水蒸気から液体である水の粒(雲)への変化(図2)には、空気中にある海水のしぶきからできた塩の小さな粒や火山の噴煙及び工場からの煤煙などの雲のタネ(核)が必要です。これに水蒸気が付着し、次第に大きくなって水の粒となり、雲が出来るというわけです。