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雪と氷のQ&A
カテゴリー：雪
雪や雲について
雲（特に積乱雲）が発生する仕組みや雪が発生する仕組みを利用した、科学技術はなにかありますでしょうか。例えば、雲が発生する仕組みを利用して砂漠で水を生み出せるとか…（しししさん / 千葉県・19歳）
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）
雪その他の現象 #雪#雲#雪の不思議雪がとけるときの性状の変化について
雪のとけ方を調べています。 家の周りで30cm積もった雪がとけていく様子を、数日間観察していると、新雪→しまり雪→ざらめ雪の順に性状が変化していくことがわかりました。また、豪雪地域で1mほどの積雪を掘ると、雪の層があり、上層から新雪→しまり雪→ざらめ雪の順に下の層ほど粒が大きくなっていると調べてわかりました。つまり、私が観察した性状変化と「層」の性状の順番は一致しているようでした。 雪に層ができる理由として、次の2つを考えましたが、わかっていることがあれば教えてください。 ①地面に近い雪ほど先に降ったため、地面の熱（0℃）の影響を受ける時間が長くなり、とけている。 ②下の層ほど、雪の重量の圧力が強くかかるため、氷(固体)の水分子間の水素結合の切断が起こり液体化している。（はるのはなさん /島根県・１４歳）
積もった雪が、その内部構造の変化を伴いながら融けていくということ、とても面白いことに気づきましたね。
積雪は、積もった直後はふわふわの新雪の状態ですが、時間が経過するとその内部はどんどん変化していきます。これは、積もった雪粒が、融けたり凍ったり、さらには昇華（雪粒が直接水蒸気に変わる）したり成長したり（*注）して、降り落ちた最初の状態からどんどん変化してしまうからです。その変化のしかたは、雪が降ったり止んだりという積もる過程、積もってからの気温の変化、雪の深さごとの温度の変化など、さまざまな要因で影響されます。その結果として、積雪の中に異なる性質（雪質）をもつ雪が生成され、層状の構造を作るのです。
このような変化を引き起こす元になっている原因の一つである、積雪内部の温度分布を考えてみましょう。気温の低い（氷点下の）地方では、積雪の表面の温度は0℃以下になっています。一方、地面と接する底の部分は、地熱のために雪が融け出していて、雪の融ける温度である0℃になっています。すなわち、積雪の内部では、表面から底に向かってだんだん温度が高くなっている（温度分布がある）ことになります。このような温度分布があると、積雪の中の雪粒は、その形や大きさが急激に変化します。一方、気温が比較的高い（氷点下ではない）地方では、積雪の中にこのような温度分布は生じません。積雪全体の温度が0℃となっていて、積雪全体が徐々に融け出していると考えられます。
このことを基本として、ご質問に回答しましょう。
まず①の質問は、気温の低い地方での積雪では、当てはまると思います。ただし、地面の温度が0℃という言い方は必ずしも正確ではありません。地面から熱が流れてくるために、地面と接している積雪の底では雪が融け出しています。このために、積雪の底では温度が0℃（雪の融ける温度）になっているのです。
②の質問については、氷に圧力が加わると融点が低くなる（すなわち、氷が融ける）ということはよく知られています。しかし、圧力の大きさに対する融点の低下は、ごくわずかです。例えば、南極大陸は2000ｍを超える厚さの氷（氷床）で覆われています。その氷床の底でも、氷の融点低下は、せいぜい1.5℃程度です。積雪についても、積雪の重さにより底での圧力が高くなり、融点が低下するのはそのとおりです。しかし、私達がふだん目にする積雪では、どんなに大雪でもせいぜい数mの高さですので、圧力による融点の低下はごくわずかです。したがって、この効果は考える必要はありません。
（*注）これは、少し難しいので詳しくは説明していませんが、積雪の中にある雪の粒は、周囲より温度の高い部分が昇華して水蒸気となり、その水蒸気が周囲より温度の低い部分に凝華するということを繰り返して、どんどん形や大きさが変化していきます。この現象は、積雪の中に温度分布があると顕著に起こります。
（回答掲載日：2023年6月8日）
雪 #雪融け#雪の不思議雪が解けた後の砂のようなもの
1月に雪がたくさん積もって、すごくきれいで嬉しかったです。でも、雪かきでたくさん集めた雪が1週間くらい残って、全部解けた後に砂のようなものがたくさんあってタイル張りの地面が汚くなってしまいました。もともと雪の中に入っていたのでしょうか。（はるのゆきさん /島根県・11歳）
あんなに白くてきれいな雪が融けたあとというのは、確かに黒いものがいっぱい残っていて、きれいとは言えないですね。これは、積もった雪の中に何かが含まれていたということになります。その何かは、空から降ってきた雪そのものにすでに含まれていたものと、雪が積もってから紛れ込んだものの両方がありそうです。
まず、空から降ってくる雪は、周囲の空気中に含まれているちりやほこりを表面にくっつけて降ってきます。雪が降ったあと、空気がきれいになった感じがすると思いますが、このためですね。雪がたくさん積もると、このちりやほこりの量も多くなるので、雪が融けたあとに黒っぽいものが残るということになります。
さらに、雪が積もったあとも、積雪の表面には、大気中から砂粒や土ぼこりなどいろいろなものが降り落ちてきます。積雪内部では、バクテリアなどが繁殖することもあります。このような理由で、積もった雪は、時間とともにどんどん汚くなっていきます。このため、雪が融けきったときには、汚い黒いものが残ってしまうのです。
もちろん、車が通る道路の脇とか、人が歩く歩道などでは、さらに真っ黒に汚れた雪をよく見かけますね。これは、車の走行や人間の活動にともなって、雪の中に泥や砂などが入り込むために起きます。このようなひどい汚れは、人間の活動の結果として起きるのだと言えそうですね。
（回答掲載日：2023年3月10日）
雪 #雪の不思議足跡や木の周りなどの雪が早く溶けるのはなぜ？
先月大雪で30cmくらいの積雪がありました。朝ついた足跡が、夕方に見ると足跡の部分だけはやく雪がとけていました。また、木や草が1本飛び出している場所なども、その周辺から早く雪が解けています。足跡で雪が圧縮されていても、周りと雪の量は同じだし、気温も同じなのに、そこだけ早く溶ける理由が知りたいです。（はるのはなさん /島根県・14歳）
同じように積もった雪でも、融けるときには、融け方やそれにかかる時間が、場所によって異なりますね。雪が融けるには、さまざまなことが関係していますので、その理由を一つだけ述べることは、なかなか困難です。ご質問についても、いくつもの理由が考えられますが、以下の回答は一つの可能な答えとお考え下さい。
まず、基本的なことから始めましょう。雪は小さな氷の粒が集まってできています。しかし、ある分量の雪が融けるために必要な熱の量は、同じ重さの氷の固まりが融けるときに必要な熱の量と同じはずですね。しかし、同じ場所に置いた雪と氷では、雪のほうが明らかに早く融けてしまいます。すなわち、雪や氷が融けるためには、必要な熱の量の違いだけではなく、それらに熱がどのようにして伝わるか、の違いが大事になります。
このことを頭において、ご質問の答えを考えてみましょう。朝に降った雪を踏んで足跡をつけると、雪が圧縮されて固くなります。この固くなるということだけでは、逆に融けにくくなりそうですが、鳥取県のように比較的気温が高いと、踏み固められた雪は積もった雪の下にある水分を吸い上げて、黒っぽく見えるのではないかと思います。こうなると、雪は、少し暖かい水を含むことになりますので、周囲よりも早く融けても不思議ではなさそうですね。さらに、踏み固められた雪に水分が染み込むと、黒っぽくなりますので、そこに太陽の光が当たると熱を吸収しやすくなります。このことも、より早く融けるという理由の一つとも考えられます。このように、雪が融けるときに必要な熱が、どこからどのように来るのかを考えると、融ける早さの違いを自分で説明できると思います。
最後に、木や草が1本飛び出している場所などでも、周囲の雪は早く融けるようだということ、確かにそうですね。これは、木や草は、地面から暖かい水を吸い上げているので、その幹の温度が周囲より高くなっているからと考えられます。すなわち、踏み固めた雪と同じで、吸い上げた水が暖かいということがその理由ですね。さらには、太陽からの熱は、木や草の黒っぽいものには吸収されやすく、それによっても幹の温度が上昇します。これも、幹の周囲の雪が早く融け出す理由になりそうですね。私は、雪の融け方を調べたことはありませんが、このような現象は「根開き」と呼んで、春先の雪融け時には顕著に見られるとのことです。
（回答掲載日：2023年3月10日）
雪 #雪融け#雪の不思議雪は白〜い🌨️
雪は白く見えていますが、触ってみると、透明です。海もそうです。なぜですか?（とっちゃん❣️ さん / 東京都・9歳）
積もった雪は、空から降ってきた雪の粒が集まってできていますね。しかし、冷たい飲み物に入っている氷のかたまりを見ると、色はなくて透明ですね。雪も氷も同じものでできているのにとても不思議です。
では、夏の暑い日に食べるかき氷は、どのように作るか考えてみましょう。かき氷は、氷のかたまりをけずって作ります。最初の氷の、かたまりのときには、色はなくて透明ですが、削ってかき氷にすると、とたんにまっ白になります。氷を削ったからといって、氷に白く色がつくわけではありません。
積もった雪やかき氷が白いのは、小さな氷の粒がたくさん集まっているからなのです。氷は、光が当たるとキラキラ光ることでもわかるように、光を反射します。かたまりの氷のときは、この光の反射が弱く、氷の中を通過しますので、氷は透明に見えます。しかし、氷のつぶがたくさん集まっていると、それぞれのつぶが光をいろいろな方向に反射します。こうすると、全体として白く見えるようになるのです。難しいことばですが、これを「乱反射（らんはんしゃ）」といいます。
このような乱反射のために、ものが白く見えるという現象は、雪だけではなくいろいろなところで起こります。たとえば、雲が白く見えるのもそうです。雲は空中に浮かんだ無数の小さな水のつぶでできています。この、水のつぶひとつひとつは、やはり白くなく透明ですが、雲のように、これがたくさん集まると、光が乱反射されて、全体として白く見えるのです。
質問にある海については、どのようなときに見えることなのか分かりませんが、例えば波のてっぺんが白く見えることがありますね。そこに白いものが浮かんでいるのではなく、海水がかき回されて、水面が乱れてでこぼこになっていたり、泡がたくさんできていたりして、それらで光が乱反射されるためと考えられます。
（回答掲載日：2023年2月14日）
雪 #乱反射#光#雪の不思議雪はなんでやわらかいの？
雪はなんでやわらかいの？（ かみはま ちはやさん / 石川県・6歳）
つもった雪はふわふわで、やわらかいですね。この雪は、空からふってきた雪のつぶがつもってできます。このため、雪は小さな氷のつぶがたくさんあつまったものです。この小さな氷のつぶは、おうちのれいとうこの中にある氷と同じで、とてもかたいですね。しかし、ひとつひとつのつぶがかたくても、雪のようにそれがふんわりつもっていると、とてもやわらかになるのです。
こうえんのすなばで、すなあそびをするときも、おなじようなことがおきています。すなのつぶは、とても小さいですが、石ころとおなじようにひとつひとつはとてもかたいですね。でも、それがたくさんあつまると、さらさらのやわらかいすなになります。ゆきがやわらかいのと、おなじですね。こんどすなばであそぶときには、雪とにているところや、雪とはちがっているところはどんなことか、かんがえてみてください。
（回答掲載日：2023年2月14日）
雪 #雪の不思議雪の結晶が成長する方向について
Q31やQ32で、気温と大気中の水蒸気の量によって雪の結晶の育ち方が違うことを知りました。なぜこのような違いが生まれるのでしょうか。氷晶に水蒸気が昇華してくっつく場所によって、くっつきやすいけど水蒸気に戻りやすいため、大気が湿っているときに成長しやすい部分。くっつきにくいけど水蒸気に戻りにくいため、大気が乾燥しているときに成長しやすい部分。などの違いがあるのでしょうか。（ よつばさん / 東京都・25歳）
雪の結晶の形が気温と水蒸気の量で変化するというのは実験事実ですが、なぜ結晶の形が変化するのかという理由に答えることは簡単ではありません。長年にわたって多くの研究がなされてきましたし、今も最先端の方法を使って研究が行われています。雪の結晶に限らず、そもそも結晶というのは、最初に極めて小さな結晶の粒が生まれて、それが時間とともに成長して大きくなり、その結果として形が決まります。したがって、結晶の形が決まるしくみを明らかにするには、結晶の粒からある形を持つ結晶までの成長の過程を解明する事が必要になるからです。このような研究を専門に行っているのが、結晶成長学という学問領域になります。
さて、雪の結晶に戻りましょう。雪の結晶の最初の粒は、目に見えないほど小さな六角柱の氷であると考えられます。この氷が成長するにしたがって、さまざまな形の雪の結晶を生成していくのです。例えば、この六角柱の氷が横方向に成長するのか縦方向に成長するのかを考えるだけでも、結果的に結晶の形は大きく変わりますね。前者は、平たい六角の板状の結晶形になるし、後者は細長い柱状の結晶になります。この変化は、結晶の周囲にある水蒸気が、雪の結晶に流れ込んでくるときに、その水蒸気が結晶のどの部分に取り込まれ易いかに関係しています。すなわち、六角柱の六角の面に取り込まれやすいのか、横の四角の面に取り込まれやすいのかで、板状になったり柱状になったりするはずです。
では、この水蒸気の取り込まれやすさ、の違いはなぜ起きるのかですが、結晶の表面での水分子の並び方に関係すると考えられます。しかし、氷の結晶の表面での水分子の動きを直接観察する、実は最新の観察技術をもってしても簡単ではありません。このため、まだまだよくわからないことが残っています。しかし、北海道大学の低温科学研究所では、世界に先がけて氷の結晶の表面を分子のレベルで精密に観察することが可能になっています。（Q14やQ33の回答も参考にしてください）この謎が解明されるのもそう遠いことではないと思います。
最後に、雪の結晶は、六角板や六角柱だけではなく、樹枝状結晶や針状結晶と呼ばれるような複雑な形のものが多いですね。これは、雪の結晶に水蒸気が流れ込むときに、結晶の尖った部分（結晶の角や縁）には水蒸気が集まりやすいという性質があるためです。このため、尖った部分には、水蒸気がたくさん取り込まれるために、この部分はだんだん尖ってきて、前方に突き出すことになります。一度前方に突き出すと、さらに水蒸気が集まってきやすくなり、さらに先端が尖るということになります。この過程が繰り返されると、結晶の形はだんだん複雑になってきて、最終的に樹枝状や針状の結晶となるのです。
（回答掲載日：2023年2月14日）
雪 #雪の結晶#研究#雪の不思議雪の結晶の形について
雪の結晶は、どうしていろんな形があるんですか。（ けろChanさん / 石川県・12歳）
結晶について
日常だったらどうやって作れますか。（ まーさん / 石川県・12歳）
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）
雪氷その他の現象 #結晶#雪#氷氷をできるだけ冷やす
氷をできるだけ冷やしたらどれだけ大きくなるのですか。氷はどれだけ冷えるのですか。（milk さん / 石川県・11歳）
私達の住んでいる地球には、いろいろな場所に氷があります。冬になると空から降ってくる雪の結晶も氷ですし、南極などにある巨大な白い塊も氷です。同じ氷であっても、大きさがまったく違いますね。実は、氷を冷やすだけでは、氷の大きさの違いを説明することはできません。それは、氷のでき方がどうかということに関係しています。空から降ってくる雪の結晶は、雲の中に含まれる水蒸気からできます。このため、なかなか大きくなることができず、私達が地上で見る雪の粒は、大きくても1cm程度です。一方、南極などではとても気温が低いので、降り積もった雪がとけることなくいつまでも残ります。雪は、毎年降り積もりますので、やがて巨大な雪の塊になります。すると、自分の重さで雪の粒が押されて、最後には大きな氷の塊に変わってしまいます。南極では、大陸全体が平均で2500mもの、巨大な氷のかたまりで覆われていることになります。
このように、冷やされるということよりも、そのでき方によって氷の大きさも大きく違ってくるのですね。
（回答掲載日：2023年2月14日）
雪氷 #実験#氷の不思議雪の足跡
家が標高1500メートルの所にあります。散歩道やベランダで見る下記の現象について教えて下さい。動物が雪の上を歩いた後、強風や雨で周囲の雪が飛ばされたり融けたりして、踏み固められた足跡の形の雪が残ります。時には雪の上に3cm以上の高さで、爪の形が凹んだ丸い物体が点々と並びます。テンが来るベランダには、雪でできた高さ数ミリの丸い足跡だけ残ります。仮に逆足跡と呼んでいるのですが、本当は何といえば良いのでしょうか。（ 小笠原恵美子さん / 長野県・69歳）
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）
雪 #逆足跡#雪#雪の不思議積もった雪の中の温度
降り積もった雪の中の温度は何度になるのでしょうか？また外気温が低ければ低くなるほど雪の中の温度も下がるのですか？（ 石川貴也さん / 茨城県・13歳）
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 #雪#雪の不思議雪の結晶の重さ
雪の結晶一粒の重さは、平均すると何グラムぐらいですか？学術的に興味があります。（高山 さん / 長野県・56歳）
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）
雪 #雪#雪の不思議人工の雪と自然の雪の違い
10歳の娘の質問です。人工の雪と自然の雪って何が違うか教えてください。（まきママさん / 福井県・38歳）
雪が不足したスキー場などで、人工雪でゲレンデを整備したという話はよく聞きますね。どうやって作っているのか、そして自然に降り積もった雪とどう異なるのでしょう。
まず、自然の雪というのは、空から降り落ちた雪の結晶が降り積もってできることは、説明するまでもありません。枝がたくさんのびて複雑な形をした雪の結晶が降り積もるので、自然の雪はふわふわの状態で、とても軽いものです。特に気温の低い高山や北海道などでは、本当に羽毛のようにふわふわの雪になって、パウダースノーなどと呼ばれることもあり、スキーヤーやスノーボーダーのあこがれです。
一方、人工の雪は、見た目は自然の雪のように真っ白ですが、その作りかたは全く異なります。いくつかの方法がありますが、ひとつは氷屋さんで売っているような硬い氷の固まりを砕いて小さな氷の粒を作り、それを撒きちらすことで積もらせるものです。つまり、大量のかき氷を作って敷き詰めたようなものですね。もう一つは、大気が冷え込んで気温が氷点下になったときに、水をノズルから霧状に噴射させる方法です。噴射された水は小さな水滴となり、冷えた大気で急激に冷やされます。すると、水滴が地面に落下するまでの間に凍りついて、球形の氷の粒となって地面に降り積もります。（注）
このいずれの方法でも、降り積もっているのは氷の小さな粒ですので、積もった雪は自然の雪のようにふわふわにはなりません。したがって、人工の雪は、できた最初からかなり固い雪になっています。自然の雪のような、軽くてふわふわな状態は作ることができません。
この人工の雪は、スキー場などでまだ自然の雪が十分降り積もっていないときなどに使われて、スキーヤーには喜ばれます。しかし、人工の雪を作るには大量の水や電力が必要ですので、環境に優しいとは言えませんね。スキーは、本来自然に積もったふわふわの雪の上を、さっそうと滑って楽しむスポーツですので、少し考えさせられますね。
（回答掲載日:2022年3月8日）
（注：ちなみに、スキー場などの人工雪では、氷を砕く方法の装置を人工造雪機、水を噴霧する方式の装置を人工降雪機と呼んで、区別しているようです。）
雪 #人工雪#雪の不思議雪の溶け方
大雪が降った後の二日後に見かけたものです。誰も踏まれていない路面の雪が溶け、泡泡のようなとてもかわいい形になっています。指で突くと、とても薄くてすぐに破れました。なんで雪が溶けると、こんな形になるんでしょうか？(ナナハチさん / 東京都)
最初に、氷屋さんで売っているような透明な氷の塊を急いで溶（融）かしたいときにどうするかを考えてみましょう。塊のままでおいておくとなかなか溶けませんが、塊を砕いて小さな粒にすると早く溶けます。これは、氷が溶けるときには必ず塊の表面から溶けるからで、同じ氷の量で較べると粒が小さいほど表面がたくさんあるので、早く溶けることになります。さらに、最初はギザギザした形の氷の塊を溶かすと、溶けるとともに全体に丸みを帯びてくるということもよく経験することです。これは、粒の尖ったところほど溶けやすいという性質があるからです。
さて、ご質問にある積雪は、雪の結晶が降り積もったものですので、小さな氷の粒でできています。したがって、積もったあとで気温が０℃以上になると、表面から溶け出すことになります。表面ほど溶けやすいはずですので、小さな雪の粒は更に小さくなっていきます。また、雪が溶けない氷点下の気温であっても、小さな氷の粒は直接水蒸気へと蒸発（科学的には、“昇華”と呼ぶのが正しいのですが、ここでは分かりやすく蒸発を使います）し、溶ける場合と同じように表面が多いほど蒸発しやすくなります。こうして、積もった雪の粒は、時間とともに小さくなり、やがて消えていくのです。このような過程で、泡が重なったようなかわいらしい形が現れたと考えられます。さらに、溶けたり蒸発したりすることで、雪粒どうしの結びつきが弱くなるので、指でつつくと簡単に壊れてしまうのです。
（回答掲載日:2022年1月31日）
雪 #自然現象#雪の不思議雪の気配
明日は雪が降るよ、という予報が流れた日は、あたりがしんと静まり返っていて、誰もいないような気がします。雪には気配というものはあるのでしょうか？(hiraさん / 東京都)
「気配」という言葉は、科学の世界では使いませんので、「予兆（あるいは、前兆）」などで置き換えて考えてみましょう。最近では、地震の発生や火山の噴火などの自然現象が起きる時に、予兆があるかどうかが議論されたりしますので、ときどき耳にする言葉かと思います。さて、ご質問の「雪が降る」という現象にもこのような予兆があるかと言うと、その可能性は小さいと思われます。天気予報も、地球の大気の動きなどを予測して、未来の天気の変化を予報するもので、予兆とは異なります。しかし、東京のように一冬に一、二度しか雪が降らない地域では、普段は現れない特別な気象条件になっていることが多いかと思います。すなわち、少なくとも雪が降るには気温が氷点下、あるいはプラスでも０℃に非常に近い状態になっている必要がありますし、天候の悪化に向けて気圧が急に下がるなどということもあると思います。このような急激な気象変化があると、体調の変化を感じたり、普段とはどこか違うという感覚を持つ方もいます。
この質問に回答するにあたり、東京や加賀市に住む何人かの人に、雪が降る前になにか普段と違う感じがするかどうか聞いてみました。多くに皆さんは、あまりそのような感じはしないということでした。しかし中には、「「雪が降る」という予報がでるのは東京ではかなり珍しいので、なんとなく周囲もそわそわして「早く帰らなきゃ」という雰囲気になったり、帰り道でいつもとは段違いの冷え込みと静けさを感じた記憶があります。」と回答をくださった方がいます。質問者の方が感じられたことも、おそらくこのような感覚ではないかと思います。
一方、雪が積もってしまうと、あたりがとても静かになった感じがするというのは多くの方が経験されることと思います。これは、積もった雪が音の伝わりや反射を弱めるためと考えられます。詳しい説明は、Q30の回答を参照してください。
（回答掲載日:2022年1月31日）
雪 #雪と音#自然現象#雪の不思議晴れている時に降る雨や雪
時々、日が照っているのに雨が降ったり雪が降ったりすることがありますが(私の住んでいる地域では「狐の嫁入り」「狸の嫁入り」と呼んだりします)、何故このような現象が起こるのですか？仕組みを知りたいです。(翠さん / 東京都・17歳)
日が照っているのに雨が降る、いわゆる「天気雨」という気象現象ですね。この天気雨（雪の場合も現象としては同じですが、天気雪とはあまり言いません。）が起きるしくみは、いくつか考えられます。雨は、上空の雲の中で生成された雪が下層に落下し、溶けて水滴となったものです。しかしながら、雪が雨となって地上に達するまでには、ある程度の時間がかかります。この間に、上空の雲が消滅してしまうと、雨が地上に降り落ちるときには、太陽が現れて日が差しているということが起こります。また、上空にかなり強い風が吹いていると、雨粒が地上に達するまでに雲が風に吹き飛ばされてしまい、太陽が顔を出していることもあります。このようなときに、日が照っているのに雨が降るという現象が起こります。
一方、地上の気温が０℃以下（プラスでも０℃に近い場合は、溶けずに雪のままで降る場合があります。Q7の回答参照）では、上空の雲で生成した雪が溶けずに地上に達します。同じように、雪が地上に達するまでに上空の雲が消滅したり、吹き飛ばされたりすると、“天気雪”の状態になります。特に、雪は雨粒に較べてゆっくり落下するので、上空の雲で雪が生まれてから地上に達するまでに３０分から１時間ぐらいの時間がかかります。もし、上空に風速10m/秒の風が吹いていると、雪は誕生から落下するまでに３０ｋｍから６０ｋｍも水平方向に飛ばされることになります。こうなると、自分のいるところは晴れていても雪が舞うということも十分に起こりそうですね。
（天気雨という気象現象を「狐の嫁入り」や「狸の嫁入り」などと呼ぶというのは面白いですね。これは、「日が照っているのに雨が降るなど、普通ではありえないほど不思議」という意味で、同じようにありえない不思議な現象である「狐の嫁入り」や「狸の嫁入り」になぞらえていると考えられます。）
（回答掲載日:2022年1月7日）
雪その他の現象 #自然現象雪の結晶の名前
雪の結晶の形の名前はどのように付けたのか教えてください。(かたかたさん / 長野県・10歳)
雪の結晶の形には、いろいろな名前がつけられていて、覚えきれないほどですね。しかし、名前のつけ方には、特に決まりや約束があるわけではなく、その形の特徴をとらえて名前がつけられていると思います。たとえば、雪の結晶の最も典型的な形は、樹枝状結晶と呼ばれるものです。これは、６本の枝がそれぞれ樹木の枝のような形をとることで名づけられています。樹枝状結晶のことは、英語ではデンドライトと言います。これは、もともと岩石などの内部に見られる樹の枝のような模様のことを呼ぶ言葉です。これが、雪の結晶にも使われるようになったと思われます。しかし、１９３１年に発行された「Snow Crystals」（W. A. Bentley and W. J. Humphreys、 Dover Pub. C.、 New York）という有名な雪の結晶の写真集の中には、まだデンドライトという呼び方は使われていません。これに変わる言葉として、シダ植物の指す “フェルン、fern”という言葉が、使われています。樹枝状結晶は、シダの葉のような放射状の形を持つので、そのように呼ばれたのでしょう。その後に発表された中谷宇吉郎先生の雪の結晶の分類表（１９３６年に発表された）には、樹枝状とシダ状の両方が使われています。このように、雪の結晶の形の呼び方も、研究の発展などさまざまな理由で変化するのです。
しかし、ここで大事なことは、雪の結晶に名前をつけるためには、単に形の見た目の特徴だけではなく、その形ができた過程などを正確に把握していなければならないということです。その名前を聞くだけで、結晶のいろいろな特徴が頭に浮かぶというような名前をつけることができれば、理想的です。極端な話をすると、結晶の形に番号やアルファベットなどの記号を割り振るということも可能です。しかし、これではいちいち結晶の形を説明しないといけません。とても、不便なことになってしまいます。結晶の形に名前をつけるのも、実は慎重でなければならないのです。
（回答掲載日:2021年12月24日）
雪 #雪の不思議雪の形状
雪には様々な形がありましたが、雪が作られるときに、一番多い形はなんですか(とうろもこし™さん / 石川県・11歳)
雪の結晶の形は、結晶ができるときの気温と大気中の水蒸気の量（一般には湿度と言いますが、結晶ができるためには湿度は100％以上でなければいけません。）の条件で決まります。したがって、雪が生成されている上空の雲の中がどのような条件かで、できる結晶の形も変化し、その結晶が一番多い形であると言えます。
このことは正しいのですが、実際にはそう簡単な話ではありません。まず、雲の中の条件と言っても、雲の上層部と下層部では気温も水蒸気の量も大きく異なります。一般には、上層ほど気温が低くなります。雪の結晶は、このような雲の中を上層から下層に向かって落下しながら生成されますので、結晶のできる条件は時々刻々変化します。このため、私達が地上で観察する結晶の形は、その結晶がどのような経路をたどってきたか、すなわちどのような生成条件の変化を経験してきたかで、大きく異なります。
しかし、地上で観察する雪の結晶では、いわゆる樹枝状結晶と呼ばれる綺麗な六本の枝が伸びた結晶が多いと思います。これは、マイナス１５℃前後の狭い気温条件で生成されます。この樹枝状結晶は、細い枝の先端がどんどん伸びるので、他の温度領域と比べて、結晶のサイズの増加が急速であるという特徴があります。私達が住んでいる地域では、地上の気温が−１５度よりも下がることはめったにありませんので、上空の雲の中には必ずこのマイナス１５度の気温の領域が存在します。このため、雪の結晶は、落下途中にこの気温の領域を必ず通過することになります。このとき、一気に樹枝状に成長するので、どうしてもこの結晶が観察される機会が多くなると言えます。
一方、南極などのもっと気温の低い地域では、上空にはマイナス１５度という温度領域が存在しない場合もあります。このようなときには、樹枝状結晶はあまり見られず、もっと低温で生成されるような結晶形が増加することもあります。
このように、その時に降っている雪の結晶のうち一番多い形は、上空の雲の中の条件によって変化するということになります。中谷宇吉郎先生の有名な言葉に、「雪は天から送られた手紙である」というのがあります。これは、上空の雲の中の気象条件が、地上で観察される雪の結晶の形に影響を与えているということを示しています。でも、この手紙を読み取るのは、そう簡単なことではなさそうと言うことがわかると思います。
（回答掲載日:2021年12月24日）
雪 #雪の不思議#雪の形
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