雲粒

雲粒とは

雲粒（うんりゅう、くもつぶ）は、雲の形成に必要な小さな水滴や氷の結晶を指します。これらは、一般的には直径が3μmから10μmと、ヒトの赤血球とほぼ同じ大きさで構成されています。雲粒が空中に浮かび続けるためには、上昇気流が必要であり、その速度が雲粒の落下速度よりも速くなければなりません。通常、地球の大気にはこのような上昇気流が多く存在するため、雲粒は浮遊することが可能です。

雲粒の浮遊条件

例えば、10μmの雲粒は、空中において1cm/sの速度で落下します。これに対し、上昇気流は一般的に1m/s以上の速度をもつため、雲粒はその影響を受けて浮かぶことができます。また、雲の中にはそれよりも大きな水滴や氷晶が存在し、雨粒として地面に降り注ぐことがあります。雨粒の直径は0.1mmから5mm程度で、落下速度は30cm/sから10m/sと速くなるため、強い上昇気流が必要とされます。これにより、雲粒は雲の中で浮遊することができるのです。

雲核の役割

雲粒が形成されるときには、雲核（うんかく）や雲凝結核（CCN）と呼ばれる微小な粒子が必須です。雲核は、水蒸気が水滴や氷晶に変わる際の始まりとなるため、その存在は雲粒の生成にとって極めて重要です。水蒸気は、雲核を中心に凝結や昇華を行うことで雲粒を形成します。雲核となる微粒子には、主に以下のようなものがあります。

• - 土壌由来の砂埃（風塵、黄砂を含む）
• - 火山の噴火に由来する火山灰
• - 海水のしぶきからの塩分（海塩粒子）
• - 人為的な排気ガスからの硫酸塩粒子

これらの微粒子はエアロゾルとして知られており、大気中に広く分布しています。場所によってはこれらの濃度に差異が見られるものの、地上に近い大気ほど濃度は高くなる傾向があります。

雲粒生成に影響を与える要因

雲粒の生成にあたっては、宇宙からの荷電粒子が大気の気体分子をイオン化させ、その結果雲核になる微粒子が形成されるという説も存在します（スベンスマルク効果）。このように、雲核には多様な種類があり、相転移に応じて3つのタイプに分類することができます。また、細かく分類すると、凝結核、凍結核、昇華核といった5種類に分かれます。

• - 凝結核: 水蒸気が水滴に変わる際に作用するもの。
• - 凍結核: 水が氷に変わる際に関与する。
• - 昇華核: 水蒸気が直接氷に変化する時に働く。

これらの複合的なプロセスが、雲粒の形成を助けており、雲の性質や生成に深く影響しています。

参考文献

• - 荒木健太郎 『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」、『デジタル大辞泉』（コトバンク収録）
• - 「雲粒」、『百科事典マイペディア』（コトバンク収録）
• - 「雲粒」、『世界大百科事典』（コトバンク収録）

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