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。

雨や雪の降る仕組み

 雲からどうやって雨や雪が降るのでしょうか?日本で降る雨の多くは、氷の結晶が成長し、落下しながら溶けて水滴となって降ってきます。溶けずに落下してきたものが雪やひょう、あられなどです。ここでは、雲の中でどのように氷の結晶が成長し、雨や雪となって降ってくるのかを解説します。

 「雲のできる仕組み」では、雲は小さな水の粒が集まってできると紹介しました。しかし、数km以上の上空では、大気の温度はいつも0℃以下であるため、この高さにできる雲は、過冷却な状態(0℃以下でも液体で存在している状態)の小さな水の粒と、氷晶という非常に細かい氷の結晶でできています。さらに上空の高さ約10km付近では、大気の温度は-40℃と低く、そこにできる雲は氷晶だけでできています。

 今、上空の氷晶が落下して過冷却の水粒と氷晶が混在する層に入ったとします(図1)。すると、氷晶は周りの水蒸気を集めて成長しようとします。このとき、落下する氷晶のまわりの水蒸気の量が少なくなるので、それを補うように過冷却の水の粒が蒸発して水蒸気となり、氷晶に吸着し氷晶を成長させます。氷晶は成長しながら落下し、0℃以上の空気の層を落下する間に溶けて雨となります。大気の温度が低く、溶けずに地上に落下してきたものが雪となるわけです。

雨や雪の降る仕組みの概念図

図1 雨や雪の降る仕組み