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異常気象 No10


        目次を作りました。順番に見てね
 


  
   


異常気象 No10

第一章 気象の要素
 

 ○大気の現象
水蒸気 

空気と水蒸気

 空気と密接な関係になるのが水分です。空気には水分が含まれています。断熱膨張が起こると、空気に含まれている水分は水滴(湯気)となります。膨張により温度が下がると、空気の中の水分は水滴(水蒸気)となります。この水滴が集まったものが雲です。地上で暖められた空気は体積が広がり軽くなり、上昇していきます。上昇する空気の塊は上昇気流となり、上空に行くほど気圧が低いので更に膨張を続けます。このとき上昇する空気は外部からの熱の吸収がないために断熱膨張となり、断熱冷却により気温が下がり、空気に含まれる水分が塊となって雲を形成します。

 注意:空気は上空にいくと温度が低いから冷やされるのではなく、圧力が小さいので体積を増やそうと運動エネルギーが大量に使われ温度が下がり、その結果として雲ができます。そうすると上昇気流が発生しているところで雲が形成されることになりますね。

 

疑問・・なんで膨張すると温度がさがるの?

水や空気に熱を加えって温度を上げると、体積が増えます(膨張します)。これは熱エネルギーが体積を増やそうとする性質をもっているということ意味しています。逆に体積が増えると熱エネルギーが消耗され、温度を下げることになります。

 

疑問・・空気の重い軽いって何? 密度って何?

 物体には大きさ(体積)と重さがあります。多きものほど重たいのは当たり前です。しかし、同じ大きさでも軽いものと重たいものがあります。二つ以上のものを比較する場合、重さを体積で割ります。そうすると最小体積当たりの重さの比較が出来ます。これが密度です。同じ大きさのもので、重たいものは最小体積当たりの重さが重く、密度が高いことになります。同じ重さのものでも体積を増やすと最小体積当たりの重さは軽くなります。地上で暖められた空気は熱で膨張をして密度が薄くなり、暖められていない周りの空気よりも軽くなり上昇します。

 

 雲はどのようにしてできるのでしょうか? 地上で暖められて上昇した空気は断熱膨張により冷やされ、空気に含まれる水蒸気が水滴となります。水滴は雲の粒(雲粒)となり、大きな雲を形成します。しかし、雲粒となるには核となる物質が必要となります。空気中にある微粒子(雲核)に断熱膨張による水分が冷やされて付着して水滴を作ります。これは核となる物質の表面に水分が吸着するからで、核となる物質がないと水分は集結しにくくなります。冷たいガラスに息を吹きかけると、ガラスに水分が付着して水滴となります。ガラスがないと白い息のままです。雲の核となる物質は様々で砂埃、火山灰、煙、排気ガスなどの宙に漂う微粒子です。

平成22年10月14日


 






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