【イラスト図解】雲のでき方をわかりやすく簡単に説明してみた

雲のでき方ってどうなってるの??

こんにちは!この記事を書いているKenだよ。とろろ、追加したね。

 

中学理科の天気の単元で、よくテストに出てくるのが、

雲のでき方

だね。

空を見上げた時に目に入ってくるあの雲は一体どうやってできているんだろうね??

 

 

雲のでき方をわかりやすく図解で説明してみた

今日はその雲のでき方をイラスト図解でわかりやすく簡単に説明してみたよ。

 

水蒸気を含んでいる空気があった

まずこの物語の主人公は水蒸気を含んでいる空気だね。

雲 でき方 図解

この空気に含まれる水分は水蒸気だから、目に見えず普通に空気に溶け込んでいるように見える。

飽和水蒸気量よりも水蒸気の質量が小さいから、凝結が起きないで水は目に見えないってわけだ。

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雲 でき方 図解

だから、外見は普通の空気ってわけ。

 

空気、上昇する

その水蒸気を含んでいる空気がね、なんらかのきっかけで上昇しちゃうんだ。

雲 でき方 図解

空気もさ、

「上がってるよ!上がってる!俺上がってる!」

ってびっくりしてるだろうね。

その水蒸気を含んでいる空気が上昇するきっかけとしてよくあるのが次の3つ。

  1. 山の斜面にぶつかる
  2. 太陽光で温められた地面に暖められる
  3. 暖かい空気が冷たい空気の上に登ってしまう

という3つのきっかけだね。

ちょっと補足しておくと、2つ目の「温められると上昇してしまう」のは空気の分子の動きが大きくなって、空気が膨張して密度が軽くなるからね。

あと3つ目の「暖かい空気が冷たい空気の上に登ってしまう」は暖かい空気の方が密度は小さいから、冷たい空気の上に登ってしまうって話だよ。

 

空気、膨張する

上昇してしまった水蒸気を含む空気は、今度は膨張してしまうんだ。

雲 でき方 図解

実は上空に行けば行くほど、気圧が低い。

なぜなら、気圧は空気の重さで生じていて、上空に行けば行くほど上にある空気の量が少なくなるからだね。

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当然、上の空気の量が少なければ、地上にいた気圧が比較的高い空気が上空に上がると膨張しちゃう。

雲 でき方 図解

周りは低い気圧の空気に囲まれてるからね。

 

空気、冷える

空気が上昇して膨張しちゃうと、今度は空気の温度が低くなるんだ。

雲 でき方 図解

これは熱の出入りがない状態で膨張する「断熱膨張」という現象だね。

 

なぜ、外部から熱の出入りがない状態で膨張すると温度が下がっちゃうんだろう??

実はこれは空気1m³あたりに含まれる熱量が小さくなっちゃうからなんだ。

 

イメージとしては、石油ストーブを使って暖めたリビングルームを想像してみて。

ストーブの強さを変えずに、リビングを大きくしてしまったらどうなるかな??

そう、そうだよ。

ストーブの熱は変わらないから、新しくできたスペースをあっためるために熱がとられちゃうんだ。

結果的に、部屋全体の温度は下がってしまうってわけ。

これと同じことが膨張した空気に起こっているんだ。

 

水蒸気、水滴になる

前回、「凝結・露点」の記事で、

温度が下がると飽和水蒸気量が小さくなる

って勉強してきたよね。

空気の温度が上がると、水蒸気でいられなくなったに水分が水滴として出てきてしまうことがあるんだ。

この現象を「凝結」と呼んでいたね。

 

実はこの凝結は上昇していった空気でも起きてしまうことになる。

つまり、上昇した空気が冷えて飽和水蒸気量が小さくなって、

雲 でき方 図解

 

水蒸気の一部が水滴としてできてしまうんだ。

 

雲 でき方 図解

 

水滴、浮かぶ

この空気の中に含まれる水蒸気の一部から水滴が出てしまったんだけど、水滴は軽い。

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軽いから空に浮かんじゃうんだ。

雲 でき方 図解

地面に落ちてこないでふわふわと空の上を漂っていることになる。

これが雲の正体だね。

雲 でき方 図解

遠くから見ると白く見えるけど、近くによってみると、ただの水滴だから霧のように見えるはず。

だから、ドラえもんの映画「のび太と雲の王国」みたいに雲に乗れないのね。

ぼくも小さい頃、雲に乗りたいと思ってたんけど、そう現実は甘くなかったみたいだね。

また、この雲の正体の水滴が冷えすぎたら水から氷になっちゃうこともあるね。

 

水滴、成長する

という感じで、ふわふわと浮かんでいた水滴なんだけど、実はただ浮かんでいるだけじゃなくて、

大きくなって成長するんだ。

違う水滴を取り込んで合体したり、

雲 でき方 図解

空気の温度がもっと下がって水蒸気から水滴になる量が増えたりする。

雲 でき方 図解

どんどん水滴が大きくなっていくんだ。

 

水滴、落下する

そして、大きくなりすぎた水滴は、ついにふわふわと浮かんでいられずに落下するんだ。

雲 でき方 図解

この雲の水滴が地上に降りてたやつが雨の正体。

雪の場合は、雲の水滴が氷になったものが、そのまま氷の状態で地上に降りてきてしまったものだね。

 

霧 は何者?

以上が雲のでき方と雨、雪の正体だったね。

あと、雨や雪と似たような現象があって、それは、

霧(きり)

だね。

実はこの霧というものは雲に似ていて、

「空気が上昇する」という雲のでき方のフェーズを省いたバージョンだよ。

 

空気が上昇せずに、地表付近で冷やされた結果、飽和水蒸気量が小さくなって、地表に近い位置で空気中の水蒸気が水滴になるんだ。

雲 でき方 図解

これが霧の正体だね。

 

という感じで、雲のでき方のフェーズを順番ごとにゆっくり追っていけば何も難しいことはないね。

テストにもよく出てきやすいし、日常でもよく目にする現象だからよーく復習しておこう。

 

そんじゃねー

Ken

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