雪の結晶の形やそのでき方については、すでにこのQ&Aの中でも何度も取り上げてきました。まずは、その回答を参考にして下さい。例えば、Q.2、Q.27、Q.31、Q.45、Q.65、Q.67などが関連します。ここでは、これらとは少し異なる視点で、回答したいと思います。

　雪の結晶の写真を見ると、綺麗な六角の平面状のものが非常に多く、この形のものが唯一の結晶形のように思われることがあります。しかし、実際には、雪の結晶の形は実にさまざまで、平面状と言っても樹枝状や六角板状のもの、さらには六角柱や針状、これらの組み合わさったものなど千差万別です。しかし、これらに共通する特徴は、雪の結晶形の基本は、微細な六角柱であることです。すなわち、これが雪の結晶の赤ちゃんで、この赤ちゃん結晶が横方向に成長したもの（すなわち、六角の平面状の結晶形）や縦方向に成長したもの（すなわち、細長い針状の結晶形）が、実際に空から降ってくる雪の結晶になります。

　では、なぜ六角形なのかですが、これは雪の結晶（すなわち、氷の結晶です）は、水の分子が立体的に規則正しく並んで、六方の対称性を作っているためと説明されます。もちろん、これで間違いではないのですが、例えば１個の雪の結晶を見た場合、１本の枝の先端からその反対側の枝の先端の間までに並ぶ水分子の数は、およそ10、000、000個と、膨大な数になります。実際には、結晶はもっと立体的な広がりがあるので、1個の結晶の中の水分子の数は、さらに大きな数になります。すなわち、水分子の並び方が結晶の外形に関連していると言っても、そう簡単には説明ができそうにもないことが分かります。結晶の形などを専門とする研究者にとっても、頭を悩ませる問題が、今も残されているのです。

　最後に、雪の結晶は、平面かどうかについても見ておきましょう。平面というと、厚みがないように思えますが、雪の結晶は決してそうではありません。一見平面に見える六角の結晶でも、0.1mm程度の厚みがあります。十分薄っぺらいようにも見えますが、先程の水分子が何個積み重なっているのかという視点では、およそ250、000個の水分子の積み重なりということになります。もう、雪の結晶は平面ではなく、十分な厚みがあると言えます。さらに、雪の結晶の写真を見ると、外形の複雑さだけではなく、結晶内部にも様々な模様が観察されます。この模様は、結晶の表面にある凸凹が、影となって見えているのです。このことも、雪の結晶は厚みのない平面とは決して言えないという根拠になります。

　このように、雪の結晶がなぜさまざまな形をとるのかは、現在もまだ完全には説明できない部分が残されているのです。雪の結晶を見たときに、綺麗だなと思うと同時に、何か不思議なことがまだまだあるんだと思っていただければ、大変有り難いです。

  （回答掲載日：2024年2月6日）

　雪とあられは、ともに上空から降り落ちる氷の粒ですが、そのでき方に違いがあります。気温は上空に行くほど低くなりますので、地上の気温がプラスであっても、ある高さ以上の上空は氷点下の気温になっています。雪やあられを降らせる雲は、空間に散らばった微小な水滴（雲粒）でできています。この雲粒は、０℃以下の温度になっても凍結せずに液体のまま（すなわち、過冷却の状態で）でいることができるという性質を持っています。この雲粒でできた雲の中に、微細な氷の結晶（氷晶）が生まれると、それらは周囲の水蒸気を集めて、徐々に大きくなり（成長し）はじめます。このようにして、氷晶が“直接水蒸気から成長”したものが雪の結晶です。その形は、結晶ができる雲の中の気温や水蒸気の量で様々に変化することはよく知られています。

　大きく成長した雪の結晶は、だんだん重さが増して、空中に落下し始めます。雲を構成する雲粒の数（空間密度）が多くなければ、そのまま綺麗な結晶形のままで地上に達します。しかし、雲粒の数が増えてくると、雪の結晶は落下に伴って雲粒と衝突するようになります。このとき、雲粒は過冷却状態にあるので、雪の結晶に衝突するとその場ですぐに凍りついてしまいます。すると、きれいな結晶の上に　ぱらぱらと雲粒の付いた結晶となります。雪の結晶の分類表には、雲粒付き結晶というものが記載されていますが、これらは、このようにしてできたものです。

　さらに雲粒の数が大きくなると、雪の結晶には次々と雲粒が衝突して凍りつくようになります。こうして、多数の雲粒が凍りついてできた氷の固まり、すなわちあられとなるのです。こうなると、もう元の雪の結晶の形は見えなくなってしまいます。しかし、そうは言っても出発点は雪の結晶であったので、あられを作っている凍りついた雲粒をひと粒ずつ丁寧に外すなどして注意深く観察すると、もとの雪の結晶の痕跡が見つかる場合もあります。

　すなわち、雪の結晶になるのかあられになるのかは、気温の高低というよりも、上空の雲を構成する雲粒の数がより大きく関連していると考えられます。

  （回答掲載日：2024年2月1日）

　雪を融かすには、大量の熱が必要です。どのくらいの熱量が必要なのかをまず見てみましょう。最初に、1Kgの水の温度を1度Cだけ上昇させるために必要な熱量（すなわち、水の比熱）は、4186［J/kg・K］になります。しかし、0度Cの氷１Kgを融かして0度Cの水にする時に必要な熱量（すなわち、融解熱）は、333.6×1000[J/kg]に達します。水の温度を1度C上昇させるのに必要な熱量のおよそ８０倍という、極めて大きな値になります。雪は、氷でできていますので、これらの数値はそのまま雪に当てはまります。すなわち、雪を融かすには、このように大量の熱が必要となるのです。

　ご質問にあるように、ハウスの中などに雪を入れて、ハウス全体をヒーターなどで温度を上げれば、もちろん雪を融かすことはできます。しかし、雪、を融かすために必要な熱量は決まっていますので、その熱量をいかにして作り出し、そしてその熱をどのように雪に伝えるのかが、重要なポイントになります。ハウスなどでは、ヒーターで供給される熱に加えて太陽からの熱なども有効に使えるかも知れません。一方で、断熱の効果があまりないハウスのカバーからは、大量の熱が外部に逃げ出してしまうことも考えられます。熱の供給量と、その熱が雪を融かすために実質的に使われる効率を考えた上で、どれだけの熱量が雪を融かしきるために必要なのかを考える必要があります。

  （回答掲載日：2024年1月26日）

　道路に塩をまくのは、雪がふって寒い時に、道路がこおりついて車がスリップしないようにするためです。水道の水は、０度になるとこおって氷になるのは知っていますね（少しむつかしいですが、モル凝固点降下というげんしょうです。このQ&Aのなかにも説明があります。たとえば、Q.43の回答なども参考にして下さい）。しかし、水道水に塩を入れると、その水はこおりにくくなります。たとえば、冷凍庫に、塩がたくさん入ったしょっぱい食品を入れておくと、ほかの食品にくらべてこおりにくくなります。また、海水は塩をふくんでいますので、こおる温度はマイナス２度になります。このように、塩の入った水のこおる温度は、０度よりも低くなるのです。

　では、道路に塩をまくとどうなるでしょう。塩をまくと、道路の表面にある水分に塩がまじります。そうすると、その水分は０度よりも低い温度にならないとこおらなくなります。つまり、塩をまくと道路の表面には氷ができにくくなるのです。道路に塩をまくのは、道路の表面が氷でおおわれるのをふせぐことで車が安全に走れるようにするためです。道路の安全をまもるための、大切なさぎょうなのですね。

（回答掲載日：2024年1月26日）

①　雪の結晶の写真を見ると、結晶の内部に線状に伸びた線などさまざまな模様を見ることが出来ます。六角形の雪の結晶は、とても薄いのですが、決してペラペラの紙のようなものではなく、しっかりとした厚みを持つ氷の結晶になっています。写真で見られる模様は、この氷の結晶の内部に出来ているのではなく、結晶の表面にある凸凹が模様となって見えているのです。すなわち、顕微鏡などで結晶を見るときは結晶の後ろから照明の光を当てますので、表面の凸凹が影になって見えるのです。この凸凹が出来る理由は、結晶が成長する時に結晶の尖ったところや角のところから成長しやすいと言う性質があることと関係があります。特に、筋状の模様は、結晶の角や枝の先端が伸びる時にその成長の痕跡として残されることがあります。、結晶は、成長してそのサイズが大きくなるとともに、外形も結晶の表面もだんだん複雑な構造を取るようになり、結晶外形だけではなく内部にも綺麗な模様が出来上がるのです。しかし、凸凹と言っていますが、結晶の表面が実際には凸なのか、凹なのかは、実は簡単には判別できません。これを調べるには、普通の顕微鏡ではなく、結晶の表面で反射してくる光で観察できるような特殊な顕微鏡を使うことが必要です。さらに、凸凹の深さを測るには、光の波の長さを基準として測定することができる干渉顕微鏡と呼ばれる精密な測定装置なども必要です。この凸凹の謎を解明するために、今も観察を行っている研究者もいます。

　最後に、少し難しくなりますが、結晶の外形や内部の模様ができるしくみは、「結晶形の形態不安定化」と呼ばれます。結晶は、本来は平らな面で囲まれた多面体の形をしています。この多面体の形を保ったままで成長する場合は安定成長と言います。一方、雪の樹枝状結晶のように、結晶が成長するとともに外形がだんだん複雑になっていくような場合は不安定成長と呼びます。安定成長が不安定成長に移り変わるしくみが形態不安定化で、結晶の形や模様を研究する上で非常に大事な考え方になっているのです。

②　また、雪や霜の結晶を野外で観察するときには、どうしても手がかじかんでしまって、うまくいかないことがよくありますね。分厚い手袋をはめてしまうと、メモを取るときや細かな作業をするときには、いちいち手袋を外さないと出来ません。これで絶対大丈夫という解決法は実は無いのですが、私達は白い薄手の綿手袋をはめたりしています。これを使うと、指先が比較的自由に使えますので、いちいち手袋を外すことも不要になります。しかし、防寒には十分ではありませんので、防寒用の厚い手袋もそばにおいておくと良いと思います。

　また、雪や霜の結晶を観察するときには、黒い布（私達は、ビロードという毛羽立った布）を30cm角ぐらいの板に貼り付けたものを用意します。この板で雪や霜の結晶を受け止めるのです。そうすると、コントラストが付いて結晶をとても見やすくなります。さらに、面相筆（できるだけ穂先の細い筆）を用意すると、結晶にさわったり、ひっくり返したりすることが容易にできます。また、穂先に引っ掛けると、結晶を顕微鏡のステージにのせるときや、結晶のレプリカ作成などの作業にも役立ちます。このような方法は、中谷宇吉郎先生たちが９０年前に雪の結晶の研究を始めた頃から使われていました。こう言うと進歩がないように思えますが、実は寒い野外での作業であることを考えると、もっとも合理的な方法なのです。防寒に気をつけながら、いろいろと工夫して、雪や霜の結晶の観察にチャレンジしてみてください。

（回答掲載日：2024年1月26日）

　ゆきのけっしょうは、ちょっけいが３ミリより大きいものもありますので、くろいかみやぬのなどで、けっしょうをうけとめれば、そのままでも見ることができます。もし、むしめがねなどをもっていたら、それでのぞいてみると、もっとはっきり見ることができます。ゆきのけっしょうを見るためには、できるだけさむい日をえらんでください。しかし、いしかわけんなどでは、へいちではじゅうぶんにきおんがさがらないので、ゆきがふっていても、けっしょうは、はんぶんとけだしていたり、ぼたんゆきとよばれるかたまりになっていることが、おおくなります。このときは、けっしょうを見るのは、なかなかむつかしいかもしれません。スキーじょうなどのある、すこしたかいところにいくと、きおんもさがり、けっしょうを見やすくなります。ぜひ、ためしてみてください。

（回答掲載日：2024年1月26日）

　北海道などでは、寒い朝に窓ガラスにきれいな模様の氷がついていることがありますね。このQ&Aの中のQ.35やQ.38にも、関連する質問がありますので、その回答も参考にしてください。

　ガラスについた氷には、窓霜と窓氷と呼ばれる２つの種類があります。窓霜は、雪の結晶と同じように、ガラス窓周辺の水蒸気が直接結晶に変わったものです。これに対して、窓氷は、水蒸気がいったん液体の水として凝結し、その水の膜が冷却されて凍ったものです。雪の結晶と似た模様として観察されたのは、窓霜のほうであったと考えられます。雪の結晶も窓霜も、水蒸気から直接結晶ができるので、基本的なでき方は同じです。この意味では、仲間どうしと言えます。雪の結晶ができるときは、結晶は空中に浮かんでいるので、周りから均等に水蒸気を集めます。このため、とても対称的な形になります。しかし、窓霜の方は、ガラス窓の表面という少し特別な場所でできていますので、水蒸気を均等に集めることが難しくなります。このため、雪の結晶に比べると、かなり歪んだ形になっていることが多くなります。また、ガラスの表面に対して、結晶のできる向きが少し斜めになっていると、丸みを帯びた枝が伸びることもあります。また、ガラスの表面の性質によっても、その上にできる窓霜の形などが異なることも知られています。

（回答掲載日：2024年1月26日）

　音や言葉で、雪の結晶の形が影響を受けることはありません。

　この話は、1990年代後半から2010年代初めにかけて流行った「水からの伝言」ということに関連しています。これは、水に言葉をかけると、その内容によって結晶の形が変わるということを主張したものです。しかし、物質である水の性質に人の言葉が影響を与えるなどは、科学的にはありえません。いわゆる、ニセ科学の典型として、当時大きな問題となりました。

　それは、この話が多くの小学校で道徳の授業の教材として取り上げられるということが起こったためです。すなわち、「水にきれいな言葉をかけるときれいな結晶になり、汚い言葉をかけると汚い結晶になります。人間の体にはたくさんの水が含まれています。だから皆さん、きれいな言葉を使いましょう」という流れで、授業に取り入れられました。しかし、結晶の形には言葉の良し悪しなど関係がないことははじめに述べたとおりで、科学的根拠があるように見せかけた間違った内容で授業を行っていたということになります。そもそも、結晶の形がきれいかどうかの判断基準は、人それぞれに異なるはずです。さらには、言葉使いの良し悪しという判断を、まったく関係のない水という物質に委ねていることになります。一見論理的に見えても、非常に底の浅い内容ということができます。

　なぜこのようなことが起こったのでしょうか。この話の前提として、一応結晶を作るという実験を行っているので、すっかり科学的事実であると思い込む人が続出してしまったことに大きな原因があります。しかし、科学実験とは、主観を排除して客観的な事実のみを捉えて議論をすることが基本です。さらには、他の研究者がその実験を再現でき、同じ結果を得られることも重要です。したがって、科学実験の結果には、結晶がきれいとか汚いという主観的な基準が入り込むことはありえません。すなわち、この話のもとになっている実験には、科学的な根拠がないのです。

　私達の周りには、この話以外にもニセ科学やオカルトなどに当たるものがいろいろとあって、時には人々を惑わす原因となっています。このような怪しい言説に騙されないためには、正しい根拠に基づく科学的な思考をする力を鍛えることがとても重要なのです。 

（回答掲載日：2023年12月24日）

　私達の住む地球の大気では、雲の高さは最大でも10000メートル（10キロメートル）が限界です。旅客機は地上から約10キロメートルの上空を飛びますが、これはもう雲が存在しないような高さを飛びたいからですね。

　さて、実際に雪を降らせる雲（雪雲）は、この最大の高さよりは低く、だいたい2000メートルから3000メートルの高さと言われています。富士山の高さはおよそ3700メートルですので、それよりも低いところということになります。

　このような雪雲の中でできた氷の粒は、雲の中を落下しながら周囲の水蒸気を集めて、だんだん大きくなります。粒の大きさが大きくなると落下する速度も増してきますので、だいたい1時間ぐらいをかけて地上に落ちてきます。これが雪の結晶ですね。地上に達したときには、結晶の大きさは最大で10ミリ程度です。これは雲の中で成長できる時間が1時間程度しかないためで、どんなにがんばってもこれ以上には大きくなれません。

　スキーなどで山に行くと、きれいな結晶が見えやすくなりますね。これは、山の高さのために、雪雲の中でできた雪の結晶が、すぐに私達の目の前に降り落ちてくるためです。今度スキー場に行くことがあったら、雪の結晶を観察して、この結晶がどれくらいの高さから落ちてきたのかを想像してみてください。

（回答掲載日：2023年8月29日）

　雪の結晶の形がたとえ１種類しかなくても、それが自然現象に大きな影響を与えるとは考えられません。雪の結晶は、上空の雲の中で誕生した極めて小さな氷の粒が周囲の水蒸気を集めて、時間とともに大きくなる（成長する）ことで生成されます。地上で観察される結晶の大きさは、その結晶がどれくらいの時間かかって生成されたかによって決まります。、氷の粒が誕生してから雪の結晶として地上に達するまでにかかる時間は、普通30分から1時間程度と言われています。この時間で成長できる雪の結晶の大きさは、当然限界があります。例えば、成長速度の速い樹枝状結晶であっても直径10mm程度にまでしか成長することができません。他の結晶形の場合は、もっと小さなサイズの結晶にしかなれません。したがって、ご心配のような私達に不都合なほど大きな結晶に成長する心配はありません。

（いわゆるぼたん雪と言われるものはもっと大きいものが降ってくることは珍しくありません。しかし、これは多数の雪の結晶が落下中に絡み合ってできたもので、その中の個々の雪の結晶は大きくても10mm程度です）

（回答掲載日：2023年7月27日）

　ご質問のご質問の意図は、気象現象のメカニズムを解明することで、気象を制御するための技術として活用できるかどうかということであると思います。この視点でいうと、これは極めて困難であると思います。たとえ雲の発生機構が解明されても、気象を人工的に改変することはできません。質問で指摘されているような砂漠地帯では、そもそも大気中での水分の存在量が少ないので、そこに新たに水分を生み出すことはできません。さらに、気象現象は、ある狭い領域で単独で起きるように見えても、実際は地球全体の大気の運動と連動して起きるものです。すなわち、どこかの砂漠地帯に大量に雨を降らせたとしたら、その反動で他の地域では本来降るべきであった雨が降らないということが起きてしまうでしょう。したがって、仮に地球の大気中で起きる様々な気象現象を改変する技術が生まれても、それを安易に使うことはできません。

 （回答掲載日：2023年7月27日）

 　雪の科学館では、雪や氷の結晶のことを皆さんに紹介していますが、私達の身の回りを見渡してみると、雪や氷以外にもいろいろな種類の結晶があります。例えば、台所にある塩も結晶です。塩の結晶は、虫眼鏡で見てみると簡単に観察することができます。また、濃い塩水を作ってお皿に入れてそのまま何日か置いておくと、水面に小さな塩の結晶ができるのを観察することもできます。これは、水分が蒸発して塩水の濃さがまして、塩が結晶として出てくるからです。

　さらに身の回りのものでは、氷砂糖なども結晶です。おやつに食べるチョコレートも結晶でできているのですよ。粉末の薬なども、小さな結晶の粒でできているものがたくさんあります。また、お母さんの持っている宝石なども、自然の中で作られた鉱物の結晶をきれいに削ったものでできています。さらには、テレビとかスマートフォンなどの電子機器には、いろいろな半導体と呼ばれる結晶が使われています。

　このように、私たちの身の回りには、さまざまな種類の結晶がありますが、これらを作るのは簡単ではありません。冷凍庫で水を冷やすだけで作れる氷の結晶は、実はもっとも簡単に作れる結晶なのです。

（回答掲載日：2023年2月14日）

　この現象は、私も初めて伺いました。このため、実際のものを見てみないと確かな説明をすることが難しいですが、以下のように考えることができます。

　このお話は、おそらく地面にほんの数センチ雪が積もったときの現象かと想像します。積もったばかりの雪は、ふわふわの状態ですが、その上を動物などが歩くと、踏み固められた足跡が出来ます。雪が踏み固められると、周囲のふわふわの雪に較べて、風で飛ばされたり、太陽の光で溶かされたりするのに、時間がかかるようになるはずです。このため、周囲のふわふわの雪が消えてしまっても、足跡の部分だけがあとに残ると考えられます。こうして、踏み固められた雪でできた小さな足跡が、最後まで残るのではないでしょうか？

　これを「逆足跡」（“さかさあしあと”、あるいは“ぎゃくあしあと”と、読むのでしょうか？）と呼んでいらっしゃるとのこと、とてもロマンチックな感じで素敵です。このような現象をどう呼んでいるのかは、特に決まったものは無いと思います。せっかくの素敵な呼び方ですので、これからもずっとお使いになっていただきたいと思います。

（回答掲載日：2023年1月6日）

　降り積もった雪（積雪）の内部の温度はどれくらいなのか、気になりますね。実は、積雪の中の温度はある温度に決まっているのではなく、積雪の表面から地面と接する底まで、温度の分布が出来ることが一般的です。これは、積雪の表面付近は、気温に近い温度になっているのに対し、地面と接している底の部分は、常に０℃に近い温度になっているからです。地球の中心部分は、岩石も溶けるほどの高温になっていますので、そこから地球の表面に向かって熱が伝わってきます。このため積雪の底では、この熱のために少しずつ雪が溶け出しています。雪が溶ける温度は０℃ですので、積雪の底はこの温度になっているのです。

　すなわち、気温が氷点下のときは、積雪表面の温度も氷点下となって凍りついていますが、表面から深くなるとだんだん温度が上昇し、積雪の底の付近では０℃になっているはずです。一方、気温が０℃より高い場合には、積雪の表面でも雪が溶け始めますので、そこでの温度は０℃になっているはずですね。このような場合は、積雪の内部の温度は、全体として０℃になっているはずですね。このように、外気温の変動が積雪内部での温度の分布の状態にも影響を与えているのです。

　積雪の中に温度の分布があるということは、実はとても大事なことです。この温度分布のために、積雪の内部では、積雪を作る粒子の構造や粒子どうしのつながり方などが、時々刻々と変化します。ときには、非常に柔らかくて弱い構造の積雪になったりすることがあります。山の斜面に積もった雪でこのようなことが起きると、そこから積雪が壊れて流れ出し、雪崩が発生する原因となったりします。

（回答掲載日：2022年12月30日）

　雪の結晶の大きさというと、直径や長さなどで表記することがほとんどで、一個一個の結晶の重さを測定したものはほとんどありません。その理由は、一個の雪結晶の重さは極めて小さいので、直接秤で測定することが簡単ではないことが考えられます。さらに、仮に精密な秤を用意しても、雪の結晶は複数の結晶がくっつきあっていたり、多数の雲粒が付着していたりするので、雪の結晶一個を取り出すことは簡単ではないこともその理由と考えられます。また、比較的気温の高いときには、多数の結晶の集合体であるぼたん雪になっていたりすると、個々の結晶を取り出すことも困難です。

このように雪の結晶一個の重さを測ることは簡単ではないですが、中谷宇吉郎博士は、、いったん雪の結晶を溶かして水滴にしてから、その直径を測るという方法で、重さの測定を行っています。その論文は、下記のURLから見ることが出来ます。

https://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/34452/1/1_P191-200.pdf

　この論文を見ると、例えば樹枝状結晶では０．０４３ｍｇ、針状結晶では０．００４ｍｇという数値が示されています。しかし、結晶の写真を見るとかなり複雑な形をしています。したがって、雪の結晶の代表的なものとして知られる美しい樹枝状結晶などでは、この重さは更に小さくなると考えられます。雪の結晶の形は千差万別といいますが、それに伴って結晶一個一個の重さも広い範囲に散らばっていて、なかなか平均で何グラムとは言うことができません。

（回答掲載日：2022年12月30日）