雲
雲とは、大気(空)中の水蒸気が凝縮して、非常に小さな水滴や氷の結晶になったもので、地上の目に見える形や形で現れます。
地球上の水は、蒸発して(目に見えない気体になって)空へと昇っていきます。空気が冷たいところでは、水は凝縮し、気体から水滴や氷の結晶に変化します。私たちは、これらの水滴を雲として見ることができます。水滴は雨となって地上に落ち、再び水が蒸発します。これを「水の循環」といいます。
大気中には常に水蒸気が存在しています。雲は、大気が目に見えない水蒸気をすべて保持できなくなったときに形成されます。これ以上の水蒸気は、非常に小さな水滴に凝縮します。
暖かい空気は冷たい空気よりも水蒸気を多く含んでいます。そのため、中にたくさんの水を含んだ暖かい空気が冷えると、雲ができることがあります。このように、空気が十分に冷えて雲ができるのです。
- 地面に近い空気が太陽によって加熱され、空気がより冷たいところに上昇するとき。
- 天気前線に沿って暖かい空気は、それが冷たい空気に実行されるように冷却されます。
- 空気が山の脇を上ると冷えます。
- 暖かい空気が湖の冷たい水のような冷たいものの上を通過するとき、または夜に冷却されている地面は、それが冷却されます。
雲は重くない。雲の中の水は数百万トンの質量を持つことがあります。雲の1立方メートル(m3)あたりには、約5グラムの水しか含まれていません。雲の水滴も蒸発した水の約1000倍の重さなので、空気よりもはるかに重い。重い水滴の周りには暖かい空気がいっぱいあるので、それらは落下せずに空気中にとどまっています。水が気体から水滴に変わるとき、これは熱を作ります。水滴は非常に小さいので、暖かい空気に「くっつく」のです。
日の出や日没時に、雲が鮮やかな色に見えることがあります。これは空気中の粉塵が原因です。
空に浮かぶ雲
雲の分類
雲は、その見え方や雲の基部の高さによって分類されています。このシステムは1803年に提案されました。雲が形成されている空気が静止していたり、前進していたり、速度が違って上下に動いていたりするので、雲には様々な種類があります。十分に大きな水滴を持つ非常に厚い雲は、雨や雪を作ることができ、最大の雲は雷や雷を作ることができます。
雲は、その見え方によって、基本的な5つの家族があります。
- シーラス雲は高くて薄い雲です。高いところでは空気がとても冷たいので、水滴ではなく氷の結晶でできた雲です。シーラス雲は、馬の尻尾のように見えることから、牝馬の尻尾と呼ばれることもあります。
- ストラタス雲は、平板状の雲である。低層雲(ストラタス)、中層雲(アルトストラタス)、高層雲(サーロストラタス)、雨や雪を降らせる厚い多層雲(ニムボストラタス)などがある。
- 層雲は、ロールや波紋の形をしています。それらは、低レベルの雲(層雲)、中レベルの雲(高度の雲)、または高レベルの雲(円墳)である可能性があります。
- 積雲は、最初にできたときはふくらんでいて小さいです。形成された当初はふくらんでいて小さな積乱雲ですが、その後、適度な鉛直の広がりを持つヒープ雲(名前には何も付けられていません)に成長することもあれば、そびえ立つ鉛直雲になることもあります。
- 積乱雲とは、非常に大きな積乱雲のことです。
主な雲の種類を形成する高さ別に並べると以下のようになります。
高レベルの雲
高い雲は、寒い場所では10,000~25,000フィート(3,000~8,000メートル)、温暖な地域では16,500~40,000フィート(5,000~12,000メートル)、非常に暑い熱帯地域では20,000~60,000フィート(6,000~18,000メートル)の範囲で形成されます。これらの場所は高すぎて薄く、雨や雪を降らせることができません。
高レベルの雲には以下のようなものがあります。
- シーラス
- 烏帽子竜
- 絹糸魚
中層雲
中層雲は通常、寒い地域では2,000m(6,500フィート)で形成されます。しかし、一年を通して非常に暖かい熱帯地域では、25,000フィート(8,000m)の高さまで形成されることもあります。中層雲は通常、水滴でできていますが、氷の結晶を含むこともあります。時折、雨や雪が降ることがありますが、通常は地上に到達する前に蒸発します。
中層雲には以下のようなものがあります。
- 乙武天狗
- アルトストラタス
低レベルの雲
低レベルの雲は通常、地上付近から6,500フィート(2,000メートル)の高さまで見られます。低層雲は通常、水滴でできており、時折、非常に軽い雨や霧雨、雪が降ることがあります。
低レベルの雲には以下のようなものがあります。
- 成層雲
- ストラタス
非常に低い成層雲が地面に触れると、霧と呼ばれます。
中程度の鉛直雲
これらは中程度の厚さの雲で、地表付近から高さ3,000 mの10,000フィート(10,000フィート)までの範囲で形成されることがあります。中程度の積乱雲にはアルトという名前は付けられていません。これらの雲の頂部は通常、20,000ft (6,000 m)よりも高くはありません。垂直な雲は、しばしば雨や雪をもたらします。これらの雲はほとんどが水滴でできていますが、寒冷な高地を押し上げるときには、氷の結晶を持つこともあります。
中等度鉛直雲には、以下のようなものがあります。
- 積雲
- テンジクイナゴ
屹立する鉛直雲
これらの雲は非常に背が高く、頂上は通常20,000フィート(6,000メートル)よりも高くなります。彼らは大雨や雪のシャワーを作成することができます。積乱雲、すべての最大の雲は、また、雷雨を生成することができます。これらの雲はほとんどが水滴でできていますが、非常に大きな積乱雲の頂上は氷の結晶でできていることが多いです。
塔状雲には以下のようなものがあります。
- 塔状積雲(Tcu
- クムロニンブス
絹糸雲(左)が絹糸雲(中央右)に変わり、一部の絹糸雲(右上)を伴って絹糸雲の空(左)が絹糸雲(中央右)になっている。
オーストラリア、ビクトリア州スウィフト・クリーク上空の中等度垂直積雲。
質問と回答
Q:雲とは何ですか?
A:雲とは、大気(空)中の水蒸気が凝縮して非常に小さな水滴や氷の結晶となり、地上の目に見える形や形態になったものです。
Q:雲はどのようにしてできるのですか?
A:雲は、大気が目に見えない水蒸気をすべて保持できなくなったときに形成されます。それ以上の水蒸気は凝縮して非常に小さな水滴になります。暖かい空気は冷たい空気より多くの水蒸気を保持するので、水分の多い暖かい空気が冷やされると、雲ができます。地表近くの空気が太陽で温められ、より冷たい場所まで上昇するとき、気象前線に沿って暖かい空気が冷たい空気にぶつかり冷却されるとき、山の斜面を空気が上昇するとき、暖かい空気がより冷たいもの(湖の冷たい水など)や夜間に冷却された地面の上を通るとき、冷却されるとき、などです。
Q:雲はどのくらい重いのですか?
A: 雲は重いです。雲に含まれる水の質量は数百万トンにもなり、雲の1立方メートル(m3)には約5グラムの水しか含まれていません。また、雲の水滴は蒸発した水の約1000倍の重さなので、空気よりずっと重いのです。雲は落ちずに空中にとどまりますが、これは雲を取り囲む暖かい空気が雲を「くっつける」のを助けるからです。
Q:日の出や日の入りの時、雲が鮮やかな色に見えるのはなぜ?
A:これは、大気中の塵がさまざまな角度から光を反射するため、日の出や日没の時に鮮やかな色に見えるのです。
Q:雨は地上に降り注いだ後、どうなるのですか?
A:雨は地上に降り注いだ後、再び蒸発するというサイクルが繰り返され、このプロセスを「水循環」と呼びます。
Q:雲が空中に浮遊しているのはなぜ?
A:雲が空中に浮かんでいるのは、気体から水滴になるときに発生する熱で、水滴が周囲の暖かい空気のポケットに付着して、地表に落ちるのを防いでいるからです。