雪の日の朝 ～積雪の不思議を解く～

昨日のブログで、

雪の積む場所には

不思議な現象があり、

冷たいコンクリートや

小石や

金属のフェンスには積まず、

暖かい感じのする

草や木や、

その幹や葉・花に

なぜ積むのかを

皆さんに問題提起しましたが、

その不思議に付いて

私なりにある仮説を立ててみました。

そんな話題を提起した途端に

昨夜は

そんな私をあざ笑うかのような大雪。

ストップモーションで見ると

こんな感じだが、

肉眼では

下の写真のようなイメージで

滝みたいに降って来る。

私が、

積雪の仮説を展開する前に、

仮説がナンボノものよ、とでも言いたげにドカ降り。

あっという間に

コンクリートにも砂利にもレンガブロックにも

思いっきり積んでしまった。

なんとも・・・・・・・・・・・・・・・・。

私の仮説の状態は、

ドカ雪の時には現れないが、

しかし、逆に、

その融け方の速さには

あてはまるかもしれない。

ドカ雪ではあったが、

朝の６時に気温＋１．５℃。

きっと

私の仮説通りの順番で、

瞬く間に融けるだろう。

梅の枝にも、

ひと足早く雪の花。

いつものメジロも元気です。

（容器周辺にも雪が積んでいましたが、止まる枝と容器の雪だけは取り除いてやりました）

さて、

めげずに仮説の展開。

なぜ冷たいコンクリートやブロック、砂利、フェンスなどに積まずに、

生きていて暖かい感じの

芝生や木々や植物の葉や花に積むのだろうか。

結論から述べたい。

それは

その物質の今の冷たさではなく、

その物質の熱伝導率の大きさによって

このような一見不思議な現象が起きているものと思われる。

熱伝導率とは、

物理学では難しい定理があるが、

ここでは分かりやすく割愛しながら説明する。

たとえば鉄の棒。

これを手に持ち

端をバーナーで焼けば

持っている手の方に熱が伝わってくることは

皆さん想像していただけると思う。

では同じく生の木の棒を想定してください。

端を焼いても、

仮に燃え上がっても、

決して手元には熱は伝わってこない。

これがいわゆる熱の伝導であって、

鉄はその伝導率が大きくて、

木材は極めて小さい。

では、

その伝導率が大きければ

何ゆえ雪が積まず、

小さければ積む理屈になるのか。

分かりやすく言えば

熱伝導率が大きいということは

熱が他の場所に伝わりやすいということで、

それはとりもなおさず

一点にかかっている熱を

他に逃がすということである。

つまり熱拡散が

瞬く間に起きる。

雪が鉄の柵に降ったとしよう。

積もった途端に熱が逃げて融けてしまう。

それの繰り返し。

だからなかなか積もらない。

木の枝に降ったとしよう。

積もった雪の熱は

どこにも逃げないから、

瞬く間に雪の温度と一緒になり、

次の雪が降ってくると

融けずに積もり、

さらに積もっていく理屈である。

ちなみに

身近な物質の熱伝導率を記すと、

下記のようになる。

銀　　　　　　　　　　　４２８

銅　　　　　　　　　　　３９８

アルミニウム　　　　２３６

真鍮　　　　　　　　　１０６

鉄　　　　　　　　　　　８４

ガラス　　　　　　　　　１

エポキシ樹脂　　　　　０．２１

乾燥木材　　　　　　　０．２０

シリコンゴム　　　　　０．１６

羊毛　　　　　　　　　　０．０５

発砲ポリスチレン　　０．０３

乾燥空気　　　　　　　０．００２

上記のように

銅やアルミは

熱を伝えやすいため

調理用の鍋に向いているし、

発泡スチロールは熱を伝えない（逃がさない）ため、

保温（冷）用の容器に用いられる。

そして

熱伝導率は

気体＜液体＜固体　の順に大きくなる。

芝や木々、草花などは

石や人工のブロックより

熱伝導率が格段に小さく、

雪の積もりやすい物質であることが分かる。

土も、

石とは全く違い

熱伝導が小さいのは、

どんなに外気が寒くても

１５センチも掘ってみると

そこの温度は外気と全く関係なく

一年中一定であることからも分かるが、

それは

土が微粒子の集合体であり

中に微粒子と同じくらいの空気の層を

多く含んでいるからだと思われる。

だったら、アルミの門扉には

雪は積まないはずなのに、

なぜ積んだ？

これだけ理屈に合わないため、

良く調べてみました。

アルミの門扉は

一本一本が空洞のパイプで作られており、

その上端には

きっちりとプラスチックのカバーが掛けてありました。

このプラスチックは

非常に熱伝導率が小さいのです。

盲点でしたが、

これで納得がいきます。

下の写真は

瓦屋根と合板の屋根の違い。

今朝９時半頃の写真である。

瀬戸物の瓦は

熱伝導率が大きいので

なかなか積もらないが

積もってしまっても融けるのが早い。

一方合板はプラスチック製。

熱伝導率が小さいので、

積もりやすく融けにくい。

これにはそれぞれ

利点もあれば弱点もある。

瓦は熱を伝えやすいので、

あるいはその下の部屋の温度を下げるかもしれないが、

合板は

その分すべて板が受け止めて、

室内への温度移行を食い止めているかもしれない。

しかし、

それは、

その屋根の下の建築の構造にもよるので

一概には言えない。

またしても

長い長い理屈ばかりの内容になってしまった。

最後までお読みいただきありがとうございました。

このことに付いて、

ご指摘がありましたら、

遠慮なくコメントやメッセージでお寄せください。

素人の考えですので、

間違いがあればすぐに訂正させていただきます。

よろしくお願いいたします。

今朝は

温度は零下ではなかったが、

スズメたちは

餌が雪の下になってしまって、

朝ごはんが食べられず

みんな寒そうな姿でした。

だからこのあと、

用意してあった粟を

少しだけ食べて帰ってもらいました。