たしかに、雲はいろいろな形をしていますね。雲は、小さな水滴（雲粒とも言います）がたくさん集まってできています。白く見えるのは、水の粒が白いのではなくて、粒に太陽の光があたった時に光が散らばるからです。

　では、雲はどうしていろいろな形になるのでしょう。飛行機にのると、雲の外にいるときにはほとんど揺れがないのに、雲の中に入ったとたんにゴトゴトと揺れだすことがありますね。じつは、雲の中ではいつも飛行機をゆらすほどの強い風がふいているのです。雲は、その風によって流されていますので、その影響で形がいろいろと変わるのです。

　中谷宇吉郎雪の科学館には、中谷芙二子さんの作品である霧の彫刻があります。これは、人工的に発生させた霧が風に吹かれていろいろな形に変わる様子を表現したものです。霧は、雲と同じように小さな水滴でできていますので、雲の形が変わるのと同じです。今度、科学館に出かけたときは、ぜひじっくりと観察してください。

　また、はじめに説明したように、雲は小さな水滴がたくさん空中に浮かんでできていますので、水でできていると言ってよいでしょう。水の量で雲の形が変わるかと言うことについては、水滴の数が多くなればなるほど雲も大きくなりますので、形もいろいろと変化すると考えて良いと思います。いっぽう、雲をよく見ると、形だけではなくて、白っぽくて明るい雲やこい灰色の雲などいろいろな色に見えますね。この雲の色の方が、雲の中の水の量（水滴がどれくらいぎっしり浮かんでいるか）にはより関係があると思います。たとえば、太陽がすけて見えるくらいのうすい雲では水滴の数はそう多くはないですが、水滴が非常にたくさん浮かんでいると、雲はだんだん光を通しにくくなり、灰色になってきます。

　最後に、かみなりぐもの中では水は凍っているのかということですが、じつは雲から雨や雪がどうしてふってくるのかを考える時に、この質問はとても大事になります。それは、空に雲があるだけでは、雨や雪はふらないからです。最初に、雲は小さな水滴の集まりであると言いました。この雲の中の気温は、空高くなるほど下がり、やがて氷点下（０℃以下）になります。すると、空中に浮かんだ水滴の一部は、凍って氷の粒に変わります。この氷の粒のまわりにはまだまだたくさんの水滴が残っていますので、氷の粒はまわりの水滴から流れてくる水蒸気を取り込んでだんだん大きくなります。そして、目で見えるほどの大きさの雪の結晶になっていくのです。かみなりぐもは、こい灰色をしていることが多いですが、これは水滴がものすごくぎっしりと浮かんでいることを示しています。このようなときは、雪の結晶に水滴がちょくせつぶつかって凍りついてしまうこともあり、あられやひょうとしてふってくるのです。また、氷の粒どうしがぶつかることで電気が発生して、いなずまも起きるのですね。

　雲は、空に浮かんでいろいろな形をとるだけではなくて、雨や雪を降らせたり、ときにはかみなりを起こしたり、さらにあられやひょうを降らせるなど、いろいろな気象を作り出すもとになっているのですね。雲をみながら、この雲はどんな役割をしているのかなと考えてみてください。いろいろと面白いことに気がつくと思います。 

（回答掲載日：2026年4月28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）

　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）

　雲は、小さな水滴（雲粒）がたくさん集まってできています。雲粒の大きさは、直径で３〜１０μｍ（すなわち、０．００３〜０．０１mm）程度でとても小さいものです。上空に行くと気温は下がり、やがて０℃より低くなります。雲粒は小さいとは言っても水でできていますから、このような温度になると凍ってしまってもおかしくないですね。

　実際には、気温が０℃以下であっても、雲粒は凍らずに水滴のままでいることができます。これは、水のもつ「過冷却」という性質によります。中谷宇吉郎雪の科学館では、ペットボトルに入れた水を冷凍庫で−５℃程度まで冷やしても、凍らずに液体のままでいることを示す実験を毎日行っています。この実験で作っている水が「過冷却水」と呼ばれるものです。この過冷却水は、ペットボトルを叩いたり、振ったりすると、簡単に過冷却の状態が破れて凍ってしまいます。それは、ペットボトルに与えた振動が氷を作るきっかけになるためです。また、振動がなくても、水の中に含まれているゴミやペットボトルの容器についた傷などがきっかけになって、やがて凍ってしまいます。

　しかし、雲粒の場合は、非常に小さいのでその内部にはゴミなどが入っていることはあまりありません。また、空気中に浮かんでいるので、容器の傷などの影響もありません。このため、ペットボトルで作る過冷却水より、もっと低い温度まで簡単に過冷却してしまいます。条件が良いときには、雲粒は−４０℃程度まで凍らずに、液体の状態でいることができます。雲は、驚くほど低温になっても、凍らずにいることができるのですね。

　最後に、雲が空に浮かんでいられる理由ですが、雲を作る雲粒が非常に小さいことに関係しています。雲粒は、小さいとは言っても、もちろん地上に向かってゆっくり落下していきます。しかし、雲ができるときには、大気が上に向かって上昇していることが多いので、小さな雲粒も大気の流れに沿って上昇していきます。このバランスが取れているため、雲は空に浮かんでいることができるのです。

（回答掲載日:2021年3月30日）