【理科】雲って何でできているの?

こちらのページでは雲のでき方について解説しています!

イラストや図で要点をまとめながら分かりやすく解説しています。また、テストに出やすい重要語句は赤文字で表示しています。授業の予習復習や定期テスト対策にご活用ください!

 その他の理科の勉強記事もこちらから見ることができます。ぜひご覧ください!

それではさっそく見ていきましょう!

目次

1.露点・飽和水蒸気量

雲のでき方を知るために、まず雲の元である水について学ぶ必要があります。

水の状態変化

水は温度を上げていくと 水蒸気 に変化します。水蒸気は温度を下げると水に戻ります。
逆に水の温度を下げていくと水は  に変化します。これも温度を上げると水に戻ります。
水蒸気が冷えて水滴に変わる点を露点といいます。 

飽和水蒸気量

空気1m³のなかに入る最大の水蒸気量のことを飽和水蒸気量といいます。言い換えれば、飽和水蒸気量とは空気中に水蒸気をそれ以上含むことができない状態のときの水蒸気の量の事を指します。この量は、気温が高くなるほど 増加 し、低くなるほど 減少 します。

下の図は、飽和水蒸気量と気温の変化についてまとめたグラフです。真ん中の棒グラフが飽和状態を表しています。このグラフはテストに出やすい重要なグラフなのでしっかり理解しておきましょう!

2.湿度の計算

ここまでは水や水蒸気について学んできました。ここからは雲のでき方に深く関わる湿度についてご紹介します。

湿度の求め方

湿度(%)=空気1立方メートル中に ふくまれている水蒸気の量(g)/その気温での空気1立方メートル中の 飽和水蒸気量(g)×100

グラフを使った問題

湿度については、下のようなグラフを使った計算問題がよく出題されます。実際にやってみましょう!

<問1> 気温20℃、10.7gの水蒸気を含む空気 1m³の湿度を求めましょう。

<問2> 20℃で 10.7gの水蒸気を含む空気を冷やしていったとき、水滴が生じるのは何 ℃以下になったときでしょう。

<問3> 20℃で 12gの水蒸気を含む空気を、10℃まで冷やしたとき、生じる水滴の量は何 gでしょう。

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<問1> 10.7 / 17.3(←気温20℃ の飽和水蒸気量) ×100 ≒ 62%

<問2> 水滴が生じる温度、つまり露点のことです。図1を思い出してください。湿度100%の状態でさらに気温を下げると水滴が乗じることが記載されています。この問題で設定された水蒸気量は10.7gです。これが、飽和水蒸気量も10.7gになるまで気温を下げた時に湿度100%の露点となります。表を見ると、飽和水蒸気量が10.7gになるのは気温が12℃のときであるとわかります。よって答えは12℃です。

<問3>10℃の飽和水蒸気量は 9.4gと表から分かります。この問題で設定された水蒸気量は12gなので9.4gから2.6g多い事が分かります。この飽和水蒸気量から超えた分が水滴になるため答えは2.6gです。

3.雲のでき方

さて、いよいよ雲のでき方について見ていきます。

雲ってなに?

そもそも 雲とは、空気中の水蒸気が冷やされて、細かい水滴や氷の粒となって上空に浮いているもののことをいいます。つまり、雲とは水滴の集まりのことなんです。ちなみに、地上付近にできる雲を  といいます。

雲のでき方

上昇気流のあるところで空気が上に持ち上げられる。

    ↓

上空に持ち上げられた空気は冷やされる。( 100メートルで約1℃ほど冷える。)

    ↓

冷やされると、空気の中の水蒸気が、水や氷になる。

    ↓

それらの集合が雲になる。

雲と降水

雲となって上空に浮いている水滴や氷の粒は、上昇気流 に支えられて落ちてこないのですが、サイズが大きくなると地上に落ちてくるようになります。これが私たちの身近な雨や雪という訳です。

雨や雪として落ちてくることを 降水 といいます。

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4.雲のでき方の実験

簡易的に雲を作る実験があります。テストにも出る可能性があるので押さえておきましょう!

実験のポイント

フラスコ内をぬらす
理由:水蒸気を増やして、水滴をできやすくするため。
線香の煙
理由:煙を凝結核として、水滴をできやすくするため。

最後までお読みいただきありがとうございました。

今回は雲のでき方について紹介しました。他にも理科の定期テスト対策の記事があるのでチェックしてみてください!他にも様々なお役立ち情報をご紹介しているので、ぜひご参考にしてください。質問などございましたら、お気軽にお問い合わせください!

趣味:カメラ

学習アドバイザー 早川

これまで学習アドバイザーとして沢山のお子さんのお悩みを解決してきました。そのノウハウや勉強のコツなどをこの記事を通して発信していきます。
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