雲のでき方をイラストと共にわかりやすく解説!

雲ができる仕組み

「雲はどういった仕組みで作られるのか」「雲は一体何でできているのか」について、イラストを交えながら、わかりやすく解説します。

雲のでき方

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1
水が蒸発して水蒸気に変化

雲は、微小な水滴や氷の結晶からできています。その元になっているのは、海や川、地面など様々な場所にある水です。

水は太陽の熱などで温められると、蒸発して、水蒸気(気体状態の水)に変化し、空気中に溶け込みます。

蒸発

 

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2
上昇気流で上空へ

そして、水蒸気を含んだ空気の塊が上昇気流に乗ることで、上空へ昇ります。

上昇気流

実際は、空気の塊や水蒸気は目に見えません。

一般的に雲は上昇気流のある場所にでき、上昇気流が生じる場所はおおよそ定まっています。上昇気流が生じるきっかけには、以下のようなものがあります。

上昇気流が生じるきっかけ

  • 山の斜面に風が吹く
  • 暖かい空気と冷たい空気がぶつかり、暖かい空気が冷たい空気に押し上げられる
  • 太陽光などで暖められて、軽くなった空気が浮上する

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step
3
膨張して温度が下がる

上空に行くほど気圧が低く、大気の圧力が減るため、上昇した空気の塊は膨張します。その時、空気の塊は膨張することに自身のエネルギーを消費するので、温度が下がります

膨張

以上のように外部と熱のやりとりをせず、気体が膨張する現象を「断熱膨張」と言います。

あらい
空気の塊の温度が下がるのは、上空の気温が低いからじゃないの?
確かに上空に行くほど気温は低くなるけど、上昇してきた空気が周りの冷たい空気に冷やされることは少ないんだ。と言うのも、空気は熱伝導率がとても小さい上に、他の空気の塊と混じりにくい性質を持っているんだ。だから、温度が下がるのは、断熱膨張によることが主なんだよ。
みどり

 

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4
水蒸気が水滴に変化

空気が含むことができる水蒸気量には限界があり、気温が低いほど、空気が含むことができる水蒸気量は少なくなります。

そのため、膨張して温度が下がり、空気がこれ以上水蒸気を含み切れなくなると、水蒸気は気体の状態を保てなくなります。すると、水蒸気は空気中に漂うちりの周りに集って、水滴や氷の結晶に成長します

水滴

この空に浮かぶ水滴や氷の結晶の集合体が、普段我々が目にする「雲」というわけです。

水蒸気は我々の目に見えませんが、水滴や氷の結晶になることでその姿を捉えられるようになります。

 

雨や雪が降る仕組み

雲の中にある水滴や氷の結晶はぶつかり合って、くっついていくことで、徐々に大きくなっていきます。ある程度大きくなると、水滴や氷の結晶は重たくて浮かんでいられなくなり、落下します。それが「雨」や「雪」なのです。

雨や雪が降ることで、水は海や川、地表に再び戻り、水の循環が繰り返されるのです。

水の循環

 

まとめ

最後に復習として、雲のできる過程を簡単にまとめました。

雲ができる過程

  • 水が蒸発して水蒸気に変化
  • 水蒸気を含んだ空気の塊が上昇気流に乗り上空へ
  • 気圧の低い所で空気の塊が膨張して温度が下がる
  • 含み切れなくなった水蒸気が水滴に変化

この4つの過程を経て、水滴や氷の結晶の集合体である雲が完成します。

できあがった雲は、形によって、10種類に分類されています。そのことについては以下の記事で詳しく解説しています。気になる方はご参照ください。

雲の種類
雲の種類と特徴 ~十種雲形~

続きを見る

以上、雲のでき方の解説でした。

著者:鴨川みどり著者

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