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雲粒
(うんりゅう、くもつぶ、
英
:
cloud droplet
)とは、
雲
を構成する
水滴
や
氷
結晶(
氷晶
)のこと
[1]
[2]
。なお、氷晶を含めない場合もあり、この場合は雲粒と氷晶を??して雲粒子などと呼ぶ
[3]
[4]
。
雲粒の大きさと浮遊する?件
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]
粒の直?は大?3μm(
マイクロメ?トル
)~10μm(=0.003mm~0.01mm)程度で、
ヒト
の
赤血球
の直?(6~8μm)と同じくらいである。10μmの雲粒の落下速度は最も速い
終端速度
[注 1]
で1cm/s(
センチメ?トル?秒
)程度となる。雲粒を支えて空中に浮かせるためには、これと同じかより速い速度で上向きの風が吹かなくてはならない。普通の上昇?流(上昇流)は平均風速が1m/s以上で、このような上昇流は地球大?の至る所に存在するため、これを十分支えて浮かべることができる
[5]
。
ただし、雲の中にはこれよりも大きな水滴や氷晶がある。雨粒は0.1mm~5mm程度であり、この大きさの雲粒の落下速度は30cm/s~10m/sと速く、上昇?流の?さ次第で雲の中を浮遊したり落下したりする。落下して地上に到達すると雨や雪などになる。
雲核
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]
雲粒ができる、つまり
水蒸?
が水滴に
凝結
したり、水蒸?が雨粒に
液化
(
凝固
)したりする際に、
雲核
(うんかく)または雲凝結核(
英
:
cloud condensation nuclei
, CCN)と呼ばれる
微粒子
があると、微粒子の表面で凝結?昇華(凝固)が始まる
[6]
。
雲核は雲粒の?生を促す?きがあり、雲核が媒介して水蒸?が水滴や氷の粒へ相?化を起こすプロセスを、雲粒の
核形成
という。雲核となる不純物がほとんどない大?では
相??度
が100%を超過して?百%に達するまで凝結が起こらないことが知られており、雲ができるために核形成は欠かせない
[7]
。
雲核になる微粒子は主に、
土?
由?の砂埃(
風塵
。
?砂
も含む)
[8]
、
火山
噴火に由?する
火山灰
[8]
、細かい
海水
のしぶきが
蒸?
した際に?る
?分
(
海?粒子
)
[9]
、
火山ガス
や人?的に排出される
排?ガス
に由?する
硫酸?
粒子
[9]
などで構成される。これら大?中に浮遊する微粒子はまとめて
エアロゾル
(エ?ロゾル)と呼ばれている
[10]
。
大?循環
などによって攪拌されるため、地球上に?く分布しているが、場所により濃度の差がある。また、地上に近い大?ほど濃度が高い。
海洋などに生息する
プランクトン
が出す
ジメチルスルフィド
も雲粒になりうるとされており、
赤潮
などのプランクトンの異常?生時には雲ができやすいとの?究もある。
また、
宇宙線
に含まれる
荷電粒子
が大?の??分子を
イオン化
させ、それをきっかけに雲核となる微粒子が形成されるという?もある(
スベンスマルク?果
)。
雲核は、
相?移
の各相に??させて考えると3種類(太字の前3種)、細かく分けると5種類(太字のもの)に分けられる。水蒸?から水に凝結するとき?く
凝結核
(凝縮核)、水から氷に凍結(凝固)するときに?く
凍結核
(凝固核)、水蒸?から氷に昇華するときに?く
昇華核
である。また、凍結核と昇華核をまとめて
氷晶核
と呼ぶ。凍結核の中には、凝結核としても?く
凝結凍結核
や、外からの衝突によって起こす衝?で凍結させる
衝突凍結核
があり、?に水滴の中で凍結核として?くものだけを「凍結核」と呼ぶ場合がある。
脚注
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注?
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]
- ^
雲粒ははじめ
重力加速度
に近いペ?スで加速するが、加速するにつれて
空?抵抗
が?して
加速度
が小さくなる。
重力
と
空?抵抗
が釣り合って
速度
が?わらなくなったとき、これを終端速度という。?際の空?中では、
下降?流
がなければ、終端速度よりもやや?いくらいが最大速度である。
出典
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]
?考文?
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]
- 荒木健太? 『雲の中では何が起こっているのか』第2版、ベレ出版、2014年
ISBN 978-4-86064-397-3
- 「
雲粒
」、『デジタル大?泉』(コトバンク??)、小?館。
- 「
雲粒
」、『百科事典マイペディア』(コトバンク??)、平凡社。
- 「
雲粒
」、『世界大百科事典』(コトバンク??)、平凡社。
外部リンク
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