中2地学【雲のでき方】

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1.雲のでき方

■雲
正体はごく小さな水滴(液体)

雲は次のようにしてできます。
①地表付近に「水蒸気を含んだ空気」があります。

②これが何らかの原因で上昇します。
※何らかの原因→空気が山の斜面をのぼる、日光で温められて密度が小さくなる、など。
この空気の流れを上昇気流と言います。

上空は気圧が低いため、上昇した空気は膨張(=体積が増大)します。
空気が膨張すると持っていた熱が散らばるので全体として温度が下がります


※上空にいくほど気温が低いのはそのためです。
(上空)低 ←〔気圧〕→高 (地表)
(上空)低 ←〔気温〕→高 (地表)

となっているのです。


④上空に行くほど気温は下がり、やがて露点を下回ります。
露点を下回ると水蒸気は水滴へと変化します。
(→【飽和水蒸気量・露点】←を参照)

⑤このようにしてできた水滴はごくごく小さく上昇気流で空に浮かびます。これが雲です。

上昇気流が雲の発生の原因になっています。

■降水
雨や雪のこと。
雲をつくる水滴どうしが集まってより大きな水滴となり落下する。
これが雨である。

■霧
夜や明け方に気温が下がることで
空気の温度が露点を下回り、水滴が生じる。
この水滴が地表付近でただよっているものが霧。
ほとんど雲と同じ原理でできる。

2.雲をつくる実験

実際に雲をつくる、というよりは
雲の正体=水滴(液体)をつくる実験です。

次のように
丸底フラスコに線香の煙や水分を加えてピストン付の注射器をつなぎます。

ここで

①ピストンを引く

→フラスコ内の気体が減少

→フラスコ内の気圧低下

→フラスコ内の空気が膨張

→フラスコ内の空気の温度が露点を下回る

→水滴が生じてフラスコ内部がくもる

となります。

反対に、
②ピストンを押す

→フラスコ内の気体が増加

→フラスコ内の気圧上昇

→フラスコ内の空気が圧縮

→フラスコ内の空気の温度が上がる

→フラスコ内部のくもりが消える

となります。

最近ではビニル袋と簡易真空容器で同様の実験をすることが多いです。
ただし原理は同じです。
「雲のできる原理」を利用して「水滴をつくる」という実験をしているにすぎません。

■このページのポイント

・雲とは水滴の集まりである。(気体ではなく液体)

・雲のでき方を説明できるように。
「上昇気流→気圧低下→空気が膨張→気温低下→露点下回る→水滴できる」という流れ。

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