雲ができる理由は?雲の正体は水滴だった!

雲は水からできている?

雲の正体は一体なんでしょうか?

正解は水です!雲は主に水からできているんです!

でも曇って白いよ?水は白くなくない?

確かにそうですね。

雲が白い理由は、光を反射しているからです。

白い雲は雲の中で光を乱反射してできています。光がバラバラに反射してくるから私たちは雲の色を白色に感じるんです。

一方、雨を降らすような黒色の雲は分厚いから光が通りにくくいので、黒色に見えます。

さて、今回は雲を作って、その正体を解明していきましょう!

雲をつくろう!

今回の課題

雲を作ろう!

雲を作る前に、雲が出来る条件を考えてみましょう。

雲はどこにできますか?

空!

もちろんそうですね。雲の種類にもよりますが、低い場所では1㎞の高さから雲はできます。

なので、富士山などに登ると、雲を見下ろすことができますね。

雲は空にできますが、空と地上の違いはなんでしょうか?

気圧が違う!

そうですね!気圧を下げると雲ができそうな気がします。

実験してみましょう!

実験

フラスコを用意して、中に少し水と線香のけむりをいれます。これが、大気の代わりです。

水はわかるけど、なんで線香のけむりも入れるの?

これは、雲を作りやすくするためです。

雲を作るためには、液体の水が集まる必要がありますが、この時に核となる物体があると雲ができやすいんです。

核の役割をする線香のけむりなどのちりを凝結核といいます。

飛行機雲がすじ状に見えるのは、飛行機から出た排気ガスのちりを凝結核として雲ができるからなんです。

雲が出来るのには核が必要なんだね

ピストンと丸底フラスコをチューブでつなげば準備はOKです。

さて、実験を行ってみましょう。

勢いよくピストンを引くとフラスコ内に雲ができました!

注射器に空気が流れ込む分、気圧が下がるんですね。

気圧を下げると、雲ができることが確認できました。でも、この雲は少しすると消えてしまいます。

なんで消えちゃうんだろう?

不思議ですね。雲が消える謎を考えてみましょう!

フラスコの中の気圧を下げると雲が発生する

温度と雲の関係

問題

フラスコの中の雲は時間がたつと消えるのはなぜ?

気圧で雲ができるとしたら、フラスコ内の気圧はピントンを引いた分下がりっぱなしのはずですね。

しかし、気圧がそのままになのに、雲が消えました

ということは、何か他の要因が考えられますね。

フラスコに入れた温度計に注目すると、ピストンを引いた時に温度が下がっていることがわかります。

フラスコの気圧が下がると気温も下がるんだね!

そういうことです。ピストンを引いたことで、空気が膨張した分、空気の粒子の密度が下がったから温度が下がったと考えておけばOKです。

気温が下がると水滴が発生することを前回の学習で学びましたね。

飽和水蒸気量が下がって、水蒸気を含み切れなくなるんだったね

気圧が下がる→空気が膨張する→気温が下がる→飽和水蒸気量が小さくなる→雲ができる

雲と霧の違い

雲と霧は何が違うの?

実はほとんど同じものなんです!

雲はさっきまでの説明の通り気圧が下がってできます。

でも、結局のところ飽和水蒸気量が小さくなれば(温度が下がれば)、水滴が発生して雲が出来ます。

だから、地表でも温度が下がって露点に達すれば雲ができます。そうしてできた雲は雲ではなくといいます

雲は上空で、霧は地表でできる

簡単に雲を作る方法

雲は気圧を下げれば作ることが出来るから家でも作れます。

ペットボトルと線香などの凝結核を作ることができるものがあればOKです。

ペットボトルの中に少しの水と線香のけむりを入れてしっかりと封をしてから、強く握ってください。

しばらく握った後に手を離すと、ペットボトルの中の空気が膨張するから雲の観察ができます。

簡単だからやってみてね♪

今回のまとめ

雲は凝結核を核として細かい水滴が集まったもの

気圧が下がる→温度が下がる→雲ができる

地表付近にできる雲をという

今回のまとめクイズ!

フラスコの中に線香のけむりを入れる理由は?
雲のでき方
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次の学習も一緒に頑張ろうね!

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プロフィール
ゆうしろ

私立中・高一貫校の現役理科教員です。
専門は生物学で、中学・高校理科の教員免許を持っています。
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