雲について誰もが知っておくべき基本的な事実

マーティン・デジャ/モーメント/ゲッティイメージズ

雲は空に浮かぶ大きなふわふわのマシュマロのように見えるかもしれませんが、実際には、地表の上空にある大気中に存在する小さな水滴 (または十分に寒い場合は氷の結晶) の目に見える集まりです。ここでは、雲の科学、つまり雲がどのように形成、移動、色を変えるかについて説明します。

形成

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ます。区画が上昇するにつれて、気圧レベルがどんどん低くなります (気圧は高さとともに低下します)。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。この膨張は熱エネルギーを使用するため、空気塊を冷却します。上に行けば行くほど冷えます。その温度が露点温度まで下がると、区画内の水蒸気が 凝縮する 液体の水の滴に。これらの液滴は、ほこり、花粉、煙、汚れ、および海塩粒子と呼ばれる表面に集まります。 核 . (これらの原子核は吸湿性があり、水分子を引き付けます。) 雲が形成されて見えるようになるのは、この時点 (水蒸気が凝縮して凝縮原子核に落ち着くとき) です。

形

雲が外側に広がっているのを見るのに十分長い間、雲を見ていたことがありますか。もしそうなら、それがあなたの想像ではないことを知ってうれしいでしょう.雲の形は、凝縮と蒸発のプロセスのおかげで絶えず変化しています。

雲ができると結露が止まりません。そのため、雲が隣の空に広がっていることに気付くことがあります。しかし、暖かく湿った空気の流れが上昇し続け、結露が発生すると、周囲の環境からの乾燥した空気が最終的に浮力のある空気柱に浸透します。 エントレインメント .この乾燥した空気が雲体に導入されると、雲の液滴が蒸発し、雲の一部が散逸します。

動き

雲は大気中の高いところから始まりますが、それは雲が作られる場所だからです。しかし、そこに含まれる小さな粒子のおかげで、雲は宙に浮いたままです。

雲の水滴または氷の結晶は非常に小さく、 ミクロン (これは 100 万分の 1 メートル未満です)。このため、彼らは非常にゆっくりと反応します 重力 .この概念を視覚化するために、岩と羽を考えてみましょう。重力はそれぞれに影響を与えますが、岩はすぐに落下しますが、羽は軽量であるため徐々に地面に漂います。次に、羽毛と個々の雲滴粒子を比較します。粒子が落下するのに羽毛よりもさらに時間がかかります。また、粒子のサイズが小さいため、空気のわずかな動きでも粒子が浮き上がります。これは各雲のしずくに適用されるため、雲全体に適用されます。

雲は上層と一緒に移動する 風 .それらは、雲のレベル (低、中、または高) で卓越風と同じ速度および同じ方向に移動します。

上層雲は、対流圏の最上部近くで形成され、ジェット気流によって押されるため、最も速く移動します。

色

雲の色は、太陽から受ける光によって決まります。 (太陽が白色光を放射していることを思い出してください。白色光は、可視スペクトルのすべての色で構成されています: 赤、オレンジ、黄、緑、青、藍、紫。可視スペクトルの各色は電磁波を表します。長さが違います。）

このプロセスは次のように機能します。太陽の光波が大気を通過し、 雲 、雲を構成する個々の水滴に出会います。水滴は太陽光の波長と同じ大きさであるため、水滴は太陽の光を散乱させます。 ミー散乱 その中で 全て 光の波長が散乱されます。すべての波長が散乱し、スペクトル内のすべての色が一緒になって白色光を構成するため、白い雲が見えます。

層雲などの厚い雲の場合、太陽光は通過しますが遮られます。これにより、雲が灰色がかった外観になります。