特定の形状の結晶のみの生成
雪の結晶の形と環境条件の関係を示す図として、中谷ダイヤグラムがよく知られています。これは、結晶ができる時の気温と周囲の空気中に含まれる水蒸気の量によって、結晶の形が決まることを示しています。したがって、気温と水蒸気の量を制御すれば、それに応じた特定の形状を持つ結晶を作ることは可能です。しかしながら、結晶の形に影響を与える条件は、決して気温と水蒸気の量だけが全てではなく、他にもいろいろなものが考えられます。これまで知られているものでも、結晶の周囲の空気の流れ、結晶の落下するときの姿勢や挙動、気圧、大気に含まれる不純物、さらには結晶そのものの大きさや特性など、さまざまなものがあります。さらには、雪の結晶が最初に生成される時の条件なども、影響を与える可能性があります。したがって、気温と水蒸気の量だけを制御しても、これらの他の条件による影響を避けることはできないので、特定の形状のみを人工的に作ることは簡単ではありません。
また、雪の結晶は、何もないところに突然大きな結晶が誕生するのではありません。最初は、雲の中に目に見えないほどの小さな氷の粒(氷晶)が生成されます。その氷晶は、周囲の大気中の水蒸気を吸い込んで、だんだん大きくなります。(成長すると言います)結晶の形は、このような結晶の成長に伴って、作り上げられていくのです。すなわち、結晶の形は、時間とともに変化(時間発展)するものなのです。結晶の成長条件をどんなに一定に保っても、結晶の形は同じ変化の過程をたどるということは保証されません。このようなことも、特定の形状の雪結晶を作ることが困難である理由になります。
また、特定の形状の結晶のみを集めた雪とは、積雪になったときのことを意味していると思います。もちろん、降りたての積雪の中では雪の結晶は元の形を保っているかもしれません。しかしながら、雪の結晶は、降り積もった直後からその形はどんどん変化し、元の形を保つことはできません。これは、積雪内部の温度や水蒸気の分布などが、雪の結晶が空中に浮かんでいるときとは全く異なるからです。積雪の性質は、降り積もった直後の結晶の形状よりも、積もってからの雪粒の変化によって決まります。したがって、雪の結晶の形が積雪の性質にまで影響を与えるということは、考えにくいと思います。
(回答掲載日:2026年8月27日)
