雲はどのように形成されますか?雲の成分と形成

湿った空気の上向きの動きが雲の形成につながる

八木スタジオ/ゲッティイメージズ

私たちは皆、何を知っていますか 雲 地球の表面上の大気中に存在する目に見える小さな水滴 (または十分に冷たい場合は氷の結晶) の集まりです。しかし、雲がどのように形成されるか知っていますか?

雲が形成されるためには、いくつかの要素が整っている必要があります。

• 水
• 冷却空気温度
• （核）上に形成される表面

これらの成分が配置されると、次のプロセスに従って雲が形成されます。

ステップ1：水蒸気を液体の水に変える

目には見えませんが、最初の成分である水は常に水蒸気 (気体) として大気中に存在しています。しかし、雲を成長させるためには、気体から水蒸気を液体の形にする必要があります。

雲は、空気の塊が地表から大気中に上昇するときに形成され始めます。 (空気は、山腹を持ち上げたり、持ち上げたりするなど、さまざまな方法でこれを行います。 前線 、収束によって一緒に押される 気団 .) 小包が上昇するにつれて、より低い圧力レベルを通過します (高さとともに圧力が低下するため)。空気は圧力の高い領域から圧力の低い領域に移動する傾向があることを思い出してください。小包が圧力の低い領域に移動すると、その中の空気が外側に押し出されて膨張します。この膨張には熱エネルギーが必要なため、空気塊は少し冷えます。空気塊は上に行けば行くほど冷えます。冷たい空気は暖かい空気ほど多くの水蒸気を保持できないため、その温度が露点温度まで下がると、区画内の水蒸気は飽和状態になり (相対湿度は 100% に等しくなります)、 凝縮する 液体の水滴に。

しかし、水分子自体は小さすぎてくっついて雲のしずくを形成できません。彼らは、彼らが集まることができるより大きくて平らな表面を必要としています.

ステップ2：水に座るものを与える（核）

水滴が雲滴を形成できるようにするには、凝縮する何か (表面) が必要です。 の上 .それらの「何か」は、として知られている小さな粒子です エアロゾル また 凝縮核 .

核が生物学の細胞の核または中心であるのと同じように、雲の核は雲の液滴の中心であり、このことから名前が付けられています。 (そうです、すべての雲の中心には、汚れ、ほこり、または塩の斑点があります!)

雲核は、ほこり、花粉、土、煙 (山火事、自動車の排気ガス、火山、石炭燃焼炉などから)、および海塩 (海の波を壊すことから) のような固体粒子であり、母なる自然と、それらをそこに置いた私たち人間。バクテリアを含む大気中の他の粒子も、凝縮核として機能する役割を果たします。私たちは通常、それらを汚染物質と考えていますが、それらは雲の成長に重要な役割を果たしています。 吸湿性— それらは水分子を引き付けます。

ステップ 3: 雲が生まれる!

水蒸気が凝縮して凝縮核に落ち着くこの時点で、雲が形成されて見えるようになります。 (そうです、すべての雲の中心には、汚れ、ほこり、または塩の斑点があります!)

新たに形成された雲は、鮮明で明確なエッジを持つことがよくあります。

雲の種類とそれが形成される高度 (低、中、高) は、空気塊が飽和するレベルによって決まります。このレベルは、気温、露点温度、標高の上昇に伴う区画の冷却の速さ (「減率」) などに基づいて変化します。

雲が消える原因は何ですか?

水蒸気が冷やされて凝縮するときに雲が形成される場合、その反対のことが起こったとき、つまり空気が暖まって蒸発したときにのみ雲が消えるのは理にかなっています.これはどのように起こりますか？大気は常に動いているため、乾燥した空気が上昇する空気の後ろをたどり、凝縮と蒸発の両方が継続的に発生します。凝縮よりも多くの蒸発が起こると、雲は再び目に見えない水分になります.

大気中で雲がどのように形成されるかがわかったので、次は雲の形成をシミュレートする方法を学びます。 瓶の中の雲 .

によって編集ティファニー・ミーンズ