雪が降る仕組み：なぜ雪が降るのかを整理する

2022-12-12

雪が降る仕組みはどのようになっているのだろうか。なぜ雪が降るのかを知ることで雪の見え方が変わってくるかもしれない。サイエンスの目線から見る降雪について。

雪が降る仕組み

雪が降る仕組みをステップごとに分けて見ていく。

雪が降る過程を知るために、まずは雲ができる過程まで遡る必要がある。空気中の水蒸気が上昇気流によって運ばれると、温度が下がり水蒸気が水滴となって現れてくるのだが、この水滴は「雲粒」と呼ばれ、雲の構成要素になる。(1)

先ほどの「雲粒」がさらに上昇気流に乗って上空に上がっていき、気温が−20℃くらいまで下がると、これらの雲粒が凍って、氷晶に変化する。(2)

氷晶は周りの雲粒をどんどん取り込んでいく。ある程度の重さになると、上昇気流に逆らい地面に落ちていく。

大きくなった氷晶は落下して行く途中で、雲粒とぶつかる。この氷晶は六角形の形をしているが、この六角形の角の部分に雲粒がぶつかって凍って行く。(3)こうして多様な六角形ができていく。

雪の結晶は現在「グローバル分類」という名前で121種類もの種類に分けられており、「水蒸気の量」と「気温」によって形が決まるとされる。

: 雪の結晶の種類：「グローバル分類」からみる雪の結晶121種類

雪の結晶の種類は「グローバル分類」という分類のもと、121種類に分けられているが、どのような種類があるのだろうか。

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こうしてできた六角形の塊は「雪」として、地上に降り落ちる。もちろん地上の温度があったかければ、雲の上でできた雪も雨となって降り落ちるので、雪が地上に降り落ちるかどうかは、地上の温度に左右される。

日本海側の大雪の原因は温かい対馬海流から沢山の水蒸気が発生して雲となり季節風で日本列島まで運ばれ、この運ばれた雲が日本の脊梁山脈にぶつかってさらに上昇し、大量の雪雲に変化するために日本海側に大雪が降るとされる。

豪雪地帯の指定地域の全体図を見てみると、山脈沿いに豪雪地帯が集まっていることがわかる。

大雪の原因に関しては詳しくはこちらに書いた。

: 大雪の原因：日本海側で雪が多い理由を整理する

日本海側の大部分は「豪雪地帯」として知られているが、なぜ日本海側に雪が集中的に降るのだろうか。日本海側での大雪の原因を整理する。

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参照：
(1) 雲の微物理過程の研究
(2) 雲は何からどのようにできるの？
(3) どうして雪の結晶は６角形になるの