理科・気象クイズ｜雲のでき方・雲の種類・前線の仕組み 第4集

相対湿度は、現在の水蒸気量を、その気温での飽和水蒸気量と比べた割合である。水蒸気量が同じでも、冷えると飽和までに保持できる水蒸気量が小さくなるため、凝結前の相対湿度は上がる。水蒸気量そのものと相対湿度を同じものと考えないことが要点である。

水蒸気圧を一定にして空気を冷却し、相対湿度が100％となって凝結が始まる温度が露点温度である。沸点は液体が沸騰する温度、氷点は水が凍る基準となる温度で、どちらもこの凝結開始の条件を表さない。

空気塊は上昇すると周囲の気圧が低くなるため膨張し、その仕事によって冷える。露点まで冷えて飽和すると、水蒸気が凝結核の表面で雲粒になり、雲が形成される。上昇時に圧縮されて温まるという順序は逆である。

海塩粒子は水蒸気が凝結する表面、つまり凝結核として働くが、水そのものを作るわけではない。Aは露点より低く冷えて飽和条件に達したため粒子上へ凝結し、Bは凝結核があっても未飽和なので水滴が生じなかった。核の存在と温度条件の両方を区別する必要がある。

似た性質の空気が上昇すると、ほぼ同じ高度で露点に達して凝結が始まるため、積雲の平らな雲底がそろって見えやすい。上部は上昇流の強さなどで発達の程度が変わるので、高さが同じとは限らない。地形が雲底を直接切りそろえるわけでもない。

高い空に現れる白く細い繊維状の雲は巻雲で、主に氷晶からできている。乱層雲は厚い暗灰色の層となって雨や雪をもたらし、積乱雲は鉛直に大きく発達するため、問題文の外観とは異なる。

乱層雲は暗灰色の厚い層状雲で、太陽を覆い、広い範囲へ持続的な雨や雪をもたらす。積乱雲は雷やひょうを伴う局地的で強い現象と結び付きやすく、本問の広く連続的な降り方とは異なる。

強い上昇流で塔状に鉛直発達し、上部がかなとこ状になって雷やひょうを伴う雲は積乱雲である。ただし積乱雲があれば、ひょうや竜巻など全ての現象が必ず発生するわけではない。層雲や高層雲は、このような強い鉛直発達を主な特徴としない。

寒冷前線は暖気団側へ進み、通常は通過後に寒気側へ入るため気温が下がる。温暖前線では通常、通過後に気温が上がるので、本問の変化とは逆である。実際の判断では天気図や複数地点の観測も併用するが、示された典型的変化には寒冷前線が合う。

移動の速い寒冷前線が温暖前線へ追いつくと、閉塞前線が形成される。停滞前線はほぼ同じ位置にとどまる前線であり、追いつくという形成過程を表さない。実際の閉塞構造には寒冷型や温暖型などの違いがあるが、基本的な成立条件は共通である。