しずくしずく

こんにちは、冬のスキーは雪の結晶を眺めるのが何より楽しみだったしずくです。

あれですね、豪雪地帯の学校あるあるですよね!冬の体育は面白くもない歩くスキーやらされて、毎年スキー遠足があったりして・・・!

そうは言ってもスキー、好きだったんですよ^^(しゃれじゃないです)
いやスキーはそれほどでもないんですけど(何)、山に行ってするスキーの楽しみの一つがなんと言っても、「雪の結晶を見ること」でしてね・・・!!

普通の生活で雪の結晶を見ることはあんまり出来なくて、山はサラサラした綺麗な雪が降ることが多かったから見られたのかな。

それに、リフトに乗ってる時はヒマだから手袋やスキーウェアに付いた雪の結晶を眺めていたっけ。。

降る雪降る雪、全部雪の結晶だからすごいなぁ~!!って思いますよね(*^^*)

きっとだれもが知りたい(!?)雪の結晶のでき方、なぜ六角形になるのかの解説と、温度と雪の結晶の形との深い関係性も見ていきます!



雪の結晶が出来るのはなぜ?仕組みを分かりやすく解説!

まず「雪」っていうのは、水蒸気が凍るときに小さな小さな塵などを核にして「結晶化」したもの。

つまり、雪=雪の結晶です!雪は全部全部、見事な雪の結晶を形作って降っているのです!!
わたしこれ、びっくりしたんですけど常識ですかね(笑)

雪の結晶 なぜ 六角形 温度
これが全て雪の結晶…!

雪の結晶 なぜ 六角形 温度

空のはるか上空で、水蒸気が冷やされてもう水蒸気でいられないよー!凍っちゃうよ!ってほど低い温度まで来ると、水蒸気から雪の結晶へと姿を変えるのです。

具体的な温度は0℃以下になったら雪の結晶が作られ始めると言われていますね!

空気中にある水蒸気ってのは、同じく空気中にある塵やゴミなどを核にしてくっついて大きくなる性質がありまして(これは飛行機雲の作られ方と一緒ですね)、雪の結晶もこうして生まれます。

水蒸気がただ凍ったところで小さすぎて見えやしませんが、くっついてってどんどん大きくなって雪の結晶になるからわたしたちの目にもよく見えるんですね^^

雪トリビア☆上空ほど気温が低いのはなぜ?

空気って、温かいほど上に行きますよね??冷たい空気は下に行く、だからクーラーも上向きにかけるし…じゃあなぜ上空に行くほど空気の温度は下がるんだ!?

その答えは、気圧にありました。

わたしたちのいる地表付近では気圧によってぎゅうぎゅうに縮められている空気ですが、例えば上空に行って気圧が半分になれば、空気も倍に膨らみます!

でも、気圧で押されないぶん膨らんだだけで、空気の持っている分子の量とか、熱の量とかは変わりません。膨らんだ分に均等に広がるだけです。

なので、空気が倍に膨らんだら温度はそのぶん半分こ!10℃だったら5℃、半分の温度になるわけですねぇ。

ざっと大まかに説明すると、こんな感じです(笑)

それでは次は、雪の結晶が綺麗な「六角形になる」のはなぜなのか見ていきます!

ただ氷の塊になるんじゃなくて、あんなに美しい形に・・・しかも六角形と決まっているのはなぜなんだ!?

雪の結晶が六角形になる理由は分子レベルで見てみて!

雪の結晶が六角形になる理由はそもそもの「分子の形」にヒミツがありそうです(´`)
難しい話にはしない(つもり)なのでご安心をー!

まずですね、氷を分子レベルで見ると六角形状の構造をしているのです。水分子は結合するとき、六角形に並んでいく性質があるのですよー。

水分子が繋がって氷になり、もっともっと大きな氷へと成長するとき、さながら蜂の巣のようにまた六角形に並んでいくんです!

雪の結晶 なぜ 六角形 温度

なぜか顔なんて書いちゃってますが、本体は青い点ですよ!点が水分子であります。六角形状に並んでいますね。

分子は安定した状態がお好きで、そりゃ~六角形状に並んでればどんどんどんどんピタッ!!と六角形状にくっついていく訳ですよね!綺麗に。

氷の分子がそもそも六角形の構造をしていてそれが安定しているから、それが成長した雪の結晶も六角形になっている、ということでした。

とは言っても、雪の結晶は成長しても綺麗な六角形に?あんな複雑な模様を描いて??ってふしぎじゃないですか?><

わたしが描いたイラストみたいに↑ゆっくり談笑でもしながら雪の結晶が出来るんじゃなくて、本当にあっという間に分子がくっついていくんですよねー・・・なので一気に、六方向の放射状にぶわっと形作られるんじゃないでしょうか。

抽象的ですみません(苦笑)なぜか分かりませんがこればっかりは、自然の、雪の結晶の神秘と言う他はない気がします!!

では、本当に雪の結晶の形は見慣れた六角形以外にないのでしょうか??



雪の結晶の形の種類は?六角形以外にはないのか

雪の結晶の形は、六角形の他にはありません!!

もっと丁寧に言うと、「基本の形」は六角形しかありません。
ぱっと見これ三角形!?12角形!?という変わった雪の結晶が見られることもありますが、よく見るとちゃーんと六角形の構造を取ってるんですよね(´ω`)

やはり、「なぜ雪の結晶が出来るのか」という基本の作られ方から離れた形はないんですねぇ。

雪の結晶 なぜ 六角形 温度
出典:Wikipedia

色々な形の雪の結晶。なぜ、こんなに美しいんでしょうか・・・。丸っこくなっているのも可愛いですねv

これは六角形か!?というおもしろい形の雪の結晶も沢山あります!

十字架のような形とか、小鼓(こつづみ)型とか、珍しい形の雪の結晶もあるんですよ♪
目を凝らしてみたら見つかるかも!?
(わたしは残念ながら、スタンダードな六角形の樹枝型しか見たことありませんが)

一体どういう風に雪の結晶の形が決まるのか、温度によって形が変わるとか??次はなぜこんなに多様性のある形が出来るのかを見てみましょう^^

雪の結晶は温度によって形が変わる?他の要因は?

雪の結晶がなぜこんな形になったのか、それは温度・湿度によって決まります!

後は、天候などによって落下速度が変わるとそれでも結晶の形は変わってきます。なので、「雪の結晶は同じ形は2つとない!」と言われているんですね><

基本的にはこの温度、この湿度のときにこの形の雪の結晶ができると決まっているようです!

一番オーソドックスな雪の結晶は樹枝状と呼ばれ、気温-20℃~-15℃くらいのときにできる形ですね。湿度は高めの時にできます。

湿度が同じでも、温度がもっと高い0℃~-5℃付近だと針状の細長い雪の結晶になったり、逆に温度が低い-20℃以下だと、六角形の平たいコースターのような厚角板や、六角柱の形になったりもします!

ただこれは一例でして、実際はもっともっと細かく温度・湿度の条件付けがされて様々な場合分けがされていますので・・・参考までにしておいてくださいね^^

ちなみにわたしがよく見ていたのは樹枝状だったので、いつも上空は気温-20℃~-15℃くらいで、湿度も高めの場所だったのかなぁ~。

こんな雪はぼたっとした牡丹雪などになりやすいですね。(それでも平地よりずっとサラサラしてましたけど)

もっとサラサラの北海道などにいけば、粉雪になりやすい厚角板や六角柱の雪の結晶が見られるのかなぁ!今度行ったら見てみなきゃ(^^)ワクワク



同じ形の雪の結晶が作れるというウワサ

まぁ最後に、ちょっと気になる話をおまけで。笑

先ほど温度や湿度などの条件付けで雪の結晶の形が変わるから同じ形はないと言いましたが、それはあくまで自然化での話。

条件が分かってるなら、人工的に作ってみたら同じ形の雪の結晶ができるんじゃない!?
という自然界の禁忌に触れた(?)試みがあったらしいです!!(゜゜;)

人工雪とかもありますからね。雪の科学館とかもあるし、結構研究進んじゃってるんじゃない?同じ雪の結晶くらい作れるかも・・・?

と思って詳しく調べてみたら、やっぱりありました。作成は成功していたようです><
全く同じ形の雪の結晶は、温度などの条件をぴったり同じにすることで作成できました!

なんというか…ロマンがあるのかないのか分かりませんが、やっぱり同じ形の雪の結晶は無くていい、かな!?

アメリカの教授が成功したもので、同じ雪の結晶を作りたかったんじゃなくて、雪の結晶の形がどのように出来るのかの研究のためにしたことなんだそうです。

こんな自然の産物の大芸術にまで手を加えられるなんて、すごいことですよね(・_・;)

雪の結晶 なぜ 六角形 温度

「雪の結晶はなぜ出来る!?六角形になる仕組み、温度が変わると・・・?」まとめ

誰もがうっとりしてしまう、ふしぎな雪の結晶の「なぜ!?」について解説してみました!

雪の降らない地域ではおろか、雪国でも山などでないと見るのは難しいですがちゃんと肉眼でも見られます。

雪の結晶を見られる環境に行った場合は、ぜひ色々な形を見てみてくださいね♪

雪の結晶は「空からの手紙」と呼ばれています。この上空で温度・湿度・風などの気候がどんなものなのか…それがギュッと詰まっているんだそうですよ^^

はるかはるか上空で出来た雪の結晶、それが降ってきたのだと思いを馳せてみましょう。

それでは、最後までお読み頂きありがとうございました!

しずくでした。