雲は水蒸気なのか｜雲のでき方で、まず覚えること

編集補足：上昇するだけで、必ず雲になるわけではない

空気が上がると雲ができる、と一息に覚える前に、途中の変化を分けます。上空では周囲の気圧が低くなり、上昇する空気のかたまりは膨張して冷えます。その空気が十分に冷えると、水蒸気の一部が小さな水滴などになり、雲として見えるようになります。 見える雲と、気体の水蒸気は別です。水蒸気そのものは目に見えません。冷やして見え始めたから水が新しく生まれたのではなく、もともと含まれていた水が状態を変えたと考えます。ただし、空気が少し上昇した段階で、いつも目に見える雲になるとは限りません。最初の水蒸気の量や冷え方が関係します。

例題1：雲が見えるまでの順序

次の出来事を、上昇する空気から雲ができる説明の順に並べなさい。A：小さな水滴などができる。B：空気が膨張する。C：空気が上昇して周囲の気圧が低くなる。D：空気の温度が下がる。十分に冷えて雲ができる場合を考えます。 答え：C→B→D→Aです。 周囲の気圧が低くなることが膨張につながり、膨張による冷却を経て水滴などができます。単に高い場所だから冷えると終えず、この問題で求められている空気の変化をつなげます。

例題2：冷えても雲が見えない

空気のかたまりが上昇して温度が下がりましたが、まだ雲は見えません。「水蒸気が全く含まれていなかった」と断定してよいですか。 答え：断定できません。 水蒸気が含まれていても、まだ水滴ができる条件まで十分に冷えていない可能性があります。「見えない」と「存在しない」は同じ意味ではありません。問題に湿度や雲ができ始める温度が示されていれば、それを使って判断します。 山の斜面に沿って吹き上がる風の図でも、空気の移動方向と水の状態変化を別々に書き込みます。山の反対側へ下る空気の変化まで問う問題では、上り側の答えをそのまま写さないでください。ここで扱った図は雲のでき方の順序を示す模式図で、上昇距離や温度変化の数値を表すものではありません。距離を求めるには、問題が指定した温度の変化率など、追加の条件が必要です。

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雲の写真で白く見える部分を指して「水蒸気」と答えたときは、透明な空気の中にも水蒸気があり得ることと対比します。目で見えるかどうかだけで水の量を比べることもできません。また、雲があるからその場所ですぐ雨が降るとは限りません。小さな水滴などが雲をつくる段階と、それらが成長して地上まで降ってくる段階は分けます。雲のでき方を問われているのか、雨のでき方を問われているのか、問題文の最後まで確かめてから説明の範囲を決めましょう。