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

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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