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空にがあると憂鬱でしょうか。とはいえ子供心に、雲の形から何かをイメージしたりしなかったでしょうか。大人になると空を見上げることもないですね。しかし雲には様々なメッセージが込められています。

少なくとも曇り空を眺めて、これから雨が降るかどうか、おおよそわかるようです。ゲリラ豪雨に襲われる心配もなくなるでしょう。小さなことですが、災害から身を守ることができるかもしれません。
参考「天気図を見る際に知っておきたい5つのポイント

雲は水が浮かんでいる状態です

そもそも雲は何からできているのでしょうか。ちょっと信じがたいかもしれませんが、雲は水滴の塊です。水が空に浮かんでいる!それが雲です。

液体の水は、通常0℃以下になると凝固して固体の氷になります。逆に100℃以上になると気化して気体の水蒸気になります。とはいえ水蒸気を目で見ることはできません。見えているということは、粒の大きい液体の水です。雲も同じく液体なのです。

例えばヤカンでお湯を沸かす場合、沸騰してくると口先から白い物が出てきます。これは湯気です。湯気は液体です。お風呂も同じです。しかし湯気が勢いよく出た先では、白い物が見えなくなりますね。つまり水蒸気となり空気へ紛れていったのです。

逆に寒い日、口から息を吐くと一瞬白くなりますね。口から出た水蒸気が外気で冷やされ水滴になったのです。その後空気中に拡散されるので見えなくなります。理解しがたいかもしれませんが、これをまず覚えておきましょう。

雲ができる仕組み

1.露点に達すると雲が生まれる

ならば雲はどうやってできるのでしょうか。基本的に雲ができるためには上昇気流が必要です。地表もしくは海面付近にある水蒸気を含んだ空気が急激に上昇すると、気体から液体に変わる温度、いわゆる露点に達します。この時に雲が生まれます。

ちなみに高度が上がるほど気温は下がります。地上から約13kmの間を対流圏と呼びますが、この範囲では、高度が1kmキロ上がるに従い約6.5℃の割合で気温が下がっていきます。

気温が下がると、空気中の水蒸気が液体に変わりやすくなります。つまり空気中で保持できる水蒸気量の限界である飽和水蒸気量に達するからです。この限界が露点です。冷たいジュースが入ったコップの周りに水滴が付いたり、寒い日に窓が結露して「くもり」ますね。これも空気中の水蒸気が冷やされて水滴になる現象です。

2.水だけでは雲にならない

とはいえ純粋な水だけでは塊、すなわち雲になることはできません。一時的に冷えて水滴となりますが、直ぐに蒸発したり、高度が下がるに従い温められ再び水蒸気になってしまうからです。これを空気中では常に繰り返しています。

なお水が液体から気体に変わる現象、すなわち気化(蒸発)は、100℃に達しなくても起きています。そうでなければ、常温で洗濯物が乾くことはないでしょう。冬でも常に蒸発と凝結(液化)が同時に行われており、温度と湿度に合った状態で落ち着いています。ちなみに風が強いほど、気化は進みやすくなります。

3.エーロゾルの周りに水滴が集まる

雲ができるためには核となる物が必要です。それをエーロゾルと呼んでいます。エーロゾルは大気中に浮遊している半径0.001~10マイクロメートルほどの微粒子です。具体的には埃、海からの塩粒子、黄砂、煤煙などがあります。

エーロゾルの周りに水滴が集まります。それがどんどん大きくなり、肉眼でも見える状態になったものが雲です。一般的に雲として存在できる水滴の大きさは、直径0.01~0.07mmと言われています。

もちろん大きくなると重力が強く働きます。重力に負けると雨もしくは雪として降ってきますが、上昇気流も強いので、一定の大きさまでは浮かんでいられます。風が強いと、落ちる前に流されてしまいます。

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雲の種類とその雲が見られるときの天気

天気に関係する雲は10種類あります。それらが発生する空の高さによって4つに分類されています。なお雲は高度13kmまでの対流圏にしかできません。それ以上高い場所では大気がほとんど流れないので、雲が生まれないようです。

なお具体的な雲の見え方に関しては、下記サイトなどを参照してください。
津地方気象台 防災教育素材集

1.上層の雲

高度5~13kmの範囲にできる雲は、巻雲巻積雲巻層雲の3つがあります。覚え方として、最初に「巻」が付く雲は上層の雲です。

  • 巻雲は、すじ雲とも呼ばれ、氷晶からできており、天気が悪くなる前兆です。
  • 巻積雲は、うろこ雲とも呼ばれ、水滴と氷晶からなり、見た目が小さいと天気が悪くなります。
  • 巻層雲は、うす雲とも呼ばれ、太陽や月の周りにかさを作りやすくなります。その際は天気が悪くなる前触れです。

2.中層の雲

高度2~7kmの範囲にできる雲は、高積雲高層雲の2つがあります。覚え方として、最初に「高」が付く雲は中層の雲です。

  • 高積雲は、むら雲またはひつじ雲とも呼ばれ、白もしくは灰色ですが、天気のよい時に出ます。
  • 高層雲は、おぼろ雲とも呼ばれ、灰色っぽく、厚くなると雨になります。

3.下層の雲

高度0.2~2kmの範囲にできる雲は、層積雲層雲乱層雲の3つがあります。覚え方として、最初に「層」または「乱」が付く雲は下層の雲です。

  • 層積雲は、くもり雲とも呼ばれ、灰色をしており、いわゆる曇り空になります。とはいえ100%雨になるとは限りません。
  • 層雲は、きり雲とも呼ばれ、薄く広がる雲であり、雨上がりに出ることもあります。
  • 乱層雲は、あま雲とも呼ばれ、空一面が暗くなり変化が激しく、ほぼ確実に雨が降ります。

4.対流雲

高度0.5~13km、対流圏のほぼ全域に現れる雲は、積雲積乱雲の2つがあります。覚え方としては、最初に「積」が付く雲は対流雲です。

  • 積雲は、わた雲とも呼ばれ、上の方が盛り上がって見えます。寒冷前線に伴って発生しやすく、雨になることが多いようです。
  • 積乱雲は、入道雲とも呼ばれ、急に発達することが多く、雷雨や夕立、昨今ではゲリラ豪雨の原因になります。

参考「ゲリラ豪雨の予想が可能になる?期待される3つの技術
  「小学生でもわかる!雷の仕組みについて学ぼう

飛行機雲とは

天気に関するものとは別に、雲ができることもあります。例えば飛行機雲です。これは飛行機が通った跡に発生します。つまり飛行機が出した排気ガスなどがエーロゾルとなり、一時的に水滴が大きくなった現象です。

飛行機雲が見えるということは、水蒸気が多いと考えられるため、雨が降りやすいと言われています。とはいえ飛行機が直接水蒸気を排出していたり、翼付近が一時的に低圧となることもあり、天気とはあまり関係ないようです。

なおアクロバット飛行などでは飛行機が故意にスモークを発生させています。これは飛行機雲ではありません。また戦闘機が急激な動きをした際も、気圧の関係から飛行機の周りに雲状の塊が発生することがあるようです。

地震雲はあるのか

かつてから研究されていましたが、近年注目されているのが地震雲です。明確な因果関係はありませんが、地震の前には特殊な雲の発生することが報告されています。

とはいえ地震雲といった統一的な形があるわけではありません。上述のような分類に当てはまらない雲、変な形をしているタイプです。強いて共通点を上げれば、一定期間動かず、長時間観察されることです。

原因としては、地殻変動により地磁気がずれて大気に影響を与えたのではないか、微妙な温度差が発生しているのではないか、などが考えられているようです。しかし科学的に実証できたわけではありません。

そもそも雲がどうして一定の形になるのか?それ自体もわかっていませんし、その時の大気の状態、気温、湿度、風の流れなどによっても変わります。中途半端に恐れるよりも、データを集めて科学的検証をすべきでしょう。

空を見ましょう

疲れた時は、ついつい下を見てしまいます。とはいえそれでは余計に落ち込みます。そんな際は空を見ましょう。雲を探しましょう。上を向くと胸が広がるため、深呼吸になり気分が落ち着きます。面白い雲が見つかれば、気持ちも変わるはずです。もちろん雨が降りそうな雲を見つけたら、直ぐに避難しましょう。

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