華菜（みふゆ化）

2025/11/27 23:28

中2地学　雲のでき方
まず最初によく聞かれるのは、水と水蒸気の違いって何なんですか？

簡単に判別する方法は、目に見えるかどうかなんですね
目で見えていれば水　　目で見えなければ、水蒸気って判断ができます
コップの水とか川の水って見えますよね
空気の中の見えなくなった水の状態は水蒸気ということになりますね

湯気とかは、水蒸気ではなく水という扱いになります

では、本題に入りましょうか
先ほど言いましたが、雲って目に見えますよね　だから水蒸気ではなくて水なんだ　
太陽の熱とかで地面は温められますよね
そうすると、地面の近くの空気も温まるってのはわかりますかね

太陽の熱によって地面が温められますよね
温められると、地面の分子があって素早く動くようになるんですよね
そうすると、その近くにある空気の分子と衝突したりします
分子同士がぶつかり合うことで地面の熱エネルギーが空気に伝わっていくので、周辺があったかくなるという原理ですかね

そして、皆さん、お風呂あったかい状態だと湯気が出てきますよね
湯気って上のほうに向かっていきませんか？　
温められた空気っていうのは膨張して上のほうに行きますよね
湯気が1番イメージしやすいかなと思って出してみました　他の方がわかりやすいよという方は申し訳ありません

一様な性質を持つ空気の塊のことを空気塊と呼ぶんですが　この後出てくる気団はもっと広い範囲ですから
大きさはそれほどでもないものだと思っといてくださいね　
それでこの空気塊ってやつなんですが　地表付近のやつが上昇しますとですね　

先程の復習です
気圧って地表付近と比べると上空に行くほど低くなりますよね　だからこの空気塊って膨張しますよね
周りから押される力が弱くなるわけだから

そして、この上空に行ったほどの空気塊っていうのは周囲の空気と熱のやりとりが存在しないわけです
この状態で膨張する　ちなみにこの膨張のことを断熱膨張と言いますね
断熱膨張すると温度は下がります　外部との熱のやりとりがない状態のことを断熱と呼ぶので
だから、上空に行って空気が膨張すると温度は下がるという関係性は抑えときましょう

もっというと　膨張すると、分子同士って遠くなりますよね　そうすると運動エネルギーは下がることになるので、温度が下がるとなりますね。

水蒸気の状態から温度が下がると　1年生の時やりましたよね　水の状態変化が起こるんです
物質の三態ちょっと復習

こんな関係性覚えてますかね
先ほど断熱膨張によって温度が下がると言いましたよね
上空に行けば行くほど、気圧は低くなるから膨張して、温度が下がる　しつこいかもしれませんが、結構大事なので何回も言いますよ

そうすると、上空で水蒸気であったものが水になるのわかりますかね
この水蒸気が水になるときの温度のこと､､､露点
この露点に達すると　空気中の塵とかそういった微粒子を核として凝結が始まる
ちなみに、この空気中の塵とかそういった微粒子を核として　と言いましたが　この核のことを凝結核といいます

そして、これもあるんですが　水蒸気が昇華するとだから、液体を経由せずに、気体から固体になる
こうするとね　氷の結晶ができますね　この氷の結晶のことを氷晶といいます
だから、冷えたら水滴に変わったり氷晶ができたりするわけですよ
この水滴とか氷晶に変わった結果、雲ができるわけですね

では、これを簡易的な実験　というか　皆さんも手軽に作れるのでやってみてください
ちなみに、私はこれを自由研究としてやった記憶があります

① 2リットルペットボトルお勧めしたいんですが　まずほんのちょびっと水を入れてあげて下さい。
底を軽く濡らす程度で
→これは空気中の水蒸気を例えている感じです
空気中には常に水蒸気が存在してるわけですから

②そしてペットボトルを少し傾けて　水の表面に線香の煙を入れます
この時、線香は燃やして火を消した状態の煙を入れておきますから
→先ほど言いました凝結核ですね。水蒸気ってなんもないところには集まりにくいので水滴の足場って言うんですかね　そことなる凝結核を作ってあげるイメージ
煙とか塵が水滴の集まる場を提供してくれるって感じですかね　ちょっと何を言ってるかわからないですね。

③そしたら、ペットボトルを押してあげて空気を圧縮したら離してあげる
→空気が上空に上がると気圧が下がって膨張して温度が下がるプロセスのところですね

④そうすると　霧のような小さい水滴が出てきます
→冷えて水蒸気が雲になったところ

これで実験に関しては以上です　ぜひ皆さんやってみてください。

雲ができる原因の話なんですが　主に暖気と寒気がぶつかったり　低気圧の中心付近でできたりとか

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