テクノロジー「雪の形の作り方」

【雪の形になる方法】

雪が作られる雲は
海や川で蒸発した水が上昇し
この水蒸気が集まった物が雲になり
気温が氷点下になると雪になります

雪が出来る過程は
雲の中で大気中のチリや微生物を
芯にして水蒸気が集まっていき
だんだん形になっていきます。

集まる為の運動エネルギーは
地上から吹き上げてくる上昇気流が
チリや微生物を雲の上方に運び
それに水蒸気がつき雪になるのです

そして氷点下の場所で冷えて
直径0.01mm〜数mmに固まったのが
雪の結晶となって地上に降り
我々の元に届きます。

雪の結晶単体には
英語圏だと固有名詞が付けられてて
「スノウ・クリスタル」と呼ばれ
装飾品の形によく使われてるのです

雪の結晶が固まって降って来る
白い雪の事を「スノウ・フレーク」
こう呼ばれて区別され
雪が降る表現方法として使われます

世界的に見ると意外に雪が6角形だと
知られてない地域が多く
全ての雪の基本の刑が6角形で
色々な形の6角形が存在します

What's the Largest Snowflake on Record?

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【6角形にする方法】

雪がなぜ三角形でも四角形でもなく
6角形になるのかと言うと
雪の結晶の元になる水の分子に
秘密が隠されてます。

水分子の形は
2つの水素と1つの酸素から成り
水分子が正四面体に固まりますが
氷になると形が変わるのです。

正四面体の水分子が相互に集まると
氷になるとき分子配列のルールで
「六角形」がベースとなりここから
大きな氷に成長していきます

分子で1番安定する形が6角形の為
6角形の物に水蒸気が付いていき
色々な形の6角形に成長して
雪の結晶が6角形になります。

たくさんある雪の結晶の種類には
六角柱や扇状や針状や樹枝状や
砲弾状や矛先状など他多数もあり
実にバリエーション豊かです。

これまでの研究で雪の結晶の形には
それらが作られる時の温度と湿度が
大きく関係していることが
様々な研究で解ってます。

特に温度が結晶の形に影響し
湿度が結晶の模様の複雑さに影響し
0℃から−5℃くらいまでなら平面型で
−5℃から−10℃なら柱状型になります

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【雪の情報量】

そして−20℃くらいまでは
再び平面型となり湿度が低いほど
形や模様が単純で湿度が高いほど
複雑になる事が解ってるのです。

湿度が低いと結晶の材料となる
水蒸気の量が少なくなるので
成長スピードがゆっくりになり
形もシンプルなものとなります。

湿度が高いと成長速度も速くて
形も枝状や針状と複雑になり
大きな雪の結晶ができやすく
とても綺麗な物になります。

雪の研究者「中谷宇吉郎」は
雪の結晶の形を調べれば
上空の温度や湿度の気象状況が
実際に行かなくても解ると言います

これを天から送られた手紙である
こう表現して天からの手紙という
詩的な言葉として残すほど
雪の情報量が多かったのです

雪の結晶の大きさは
直径0.01mm〜数mm程度で
虫眼鏡や顕微鏡を使ってやっと
美しい結晶が見れる位小さ物です

最も大きな雪の結晶のは
カリフォルニア工科大学物理学者の
ケネスリブレヒト氏が2003年の
12月30日に発見した1㎝の結晶です