雲は何でできている？

雲は常に人間の研究対象でした。 確かに私たちは若い頃疑問に思っていました 雲は何でできているか. ふわふわした綿の雲のように見えました。 しかし、これはまったくそうではありません。

この記事では、雲が何でできているか、機能、およびそれがどのように形成されるかについて説明します.

雲は何でできているか

簡単に言えばクラウドと言えます。 水滴、氷の結晶、またはその両方の塊です。 大気中に浮遊し、大気中の水蒸気の凝縮の結果として形成されます。 雲にはさまざまな種類があり、形と高さで区別できます。

雲の形成には、大気中の水蒸気、それを凝縮させる粒子、低温の XNUMX つの要素が必要です。 大気は、水の蒸発による水蒸気を含むさまざまなガスで構成されています。, 植物の蒸散と氷河昇華. しかし、この浮遊蒸気は、それ自体では雲を形成できません。 水蒸気が凝集するためには、「凝縮核」または「エアロゾル」が必要です。これは、水蒸気分子のグループ化とその後の凝縮を可能にする吸湿性 (水に対する高い親和性) を持つ粒子に単純に対応します。

これらの潜在的な核 大気中に豊富に存在し、ほこり、花粉、海からの塩の粒子、砕ける波、 火山の噴火や火災による灰。 この XNUMX つの要素が見つかったら、クラウドになるにはさらに手順が必要です。 水蒸気と凝縮核は、露点、つまり水蒸気分子が液体の水滴に変化する温度に到達するには、より低い温度に遭遇する必要があります。

気団を冷却する XNUMX つの方法は、対流によって気団を強制的に上昇させることです。 対流は、太陽が地球の表面を加熱し、その熱の一部を最も近い気団に伝達するときに発生します。 この熱気の塊は、周囲の空気よりも密度が低いため、密度の低い流体によって加えられる上向きの力に対応する浮力により、容易に上昇します。

トレーニング

水平に移動する気団 (寒冷前線のように) は、途中で山頂に出会ったり、別のより冷たい気団に出会ったりすると、強制的に加熱されることもあります。 両方の場合において、 水平に移動する気団は強制的に上昇し、すぐに露点に到達します、雲が発生し、条件が正しければ雨が降ります。

空気塊が上昇して露点まで冷却されると、水蒸気が凝縮核内で凝縮し始め、最初の液体の水粒子が作成されます。 一定のサイズに達すると、これらの最初の水の粒子が衝突し始め、衝突合体と呼ばれるプロセスで互いにくっつきます。 雲はその組成に応じて、冷たい雲 (氷の結晶でできた高い雲)、暖かい雲 (水でできた低い雲)、混合雲 (氷の結晶と水でできた中程度の雲) に分類できます。 気温は 0°C をはるかに下回っていますが、雲には液体の水が含まれている可能性があります。 この水は「過冷却水」と呼ばれ、例えば、 水と氷の滴によって形成される中程度の雲で、通常は-35°から-10°Cの間に形成されます。

氷の結晶を形成するには、アイスコア（氷核）が必要です。 私たちが議論した次元のアイデアを得るために、 各液滴のサイズは約 0,001 ミクロンです (1 ミクロンは 1 万分の XNUMX メートルです)。 一方、上昇気流を通過して地表に到達する雨滴を形成するには、少なくともXNUMXミリメートルの大きさが必要であるため、凝縮核は約XNUMX万個の滴を集める必要があります。

なぜ雲が浮くのですか？

雲は、縦にも横にも何キロメートルも伸び、重さは何トンにもなり、空中を「ホバリング」することができます。 前の段落で指摘したように、浮力のために、より冷たい山または他の気団によって推進される、より暖かい気団が大気中に上昇します。 雲の相対的な明るさを説明する良い例は、雲の総質量と雲が含まれる空気の質量を比較することです。

例として、高度 3000 メートル、1 立方キロメートルの典型的なクラウドレットを取り上げます。、その液体の水分量は 1 g/立方メートルです。 雲の粒子の総質量は約 1 万キログラムで、車 500 台分の重量に相当します。 しかし、同じ立方キロメートル内の周囲の空気の総質量は約 1000 億キログラムで、液体の XNUMX 倍の重さです。 通常の雲には多くの水が含まれていますが、その質量は周囲の空気の質量よりも小さいため、風が動くのと同じ高さで揺れながら空に浮いているように見えます。

雲の種類

雲が何でできているかがわかったら、そこにどのような種類があるかを知る必要があります。 雲は肉眼で見ることができ、1803 年に英国の化学者でアマチュア気象学者のルーク ハワードによって作成された国際システムに従って分類されます。彼は雲を XNUMX つの主なカテゴリまたは形式に分類しました。

• 繊毛筋、 巻雲は、氷の結晶でできた隆起したビーム状のプルームです。
• 層状、層雲、頻繁に継続的な雨をもたらす広範な雲層。
• ニンビ目、 ニンバス、降水を形成できる雲。
• 積雲、 積雲、夏の空を横切るふくらんだ平らな雲。

現在の雲の分類システムには、これら XNUMX つの基本的なカテゴリの多くの組み合わせと下位区分が含まれています。 気象学者が降水量について話すとき、 雨、雪、または空から降ったり沈降したりするあらゆる形態の液体または固体の水を指します. 降水量は雨量計で測ります。 最も単純な雨量計は、中に入る水の深さを測定するための目盛りまたは定規が付いた、側面がまっすぐな容器です。 これらのデバイスのほとんどは、少量の降水量をより正確に測定するために、降水量をより狭いチューブに集中させます。 他の気象計器と同様に、雨量計を作成して測定値を継続的に記録することができます。

この情報で、雲が何でできていて、どのように形成されているかについて、より多くのことを知ることができれば幸いです.