きれい!すごい!雪の結晶 | ひなたぼっこ主義

きれい!すごい!雪の結晶

図書館に、雪の結晶雪の結晶に関する本があったので

なんとなく借りて、読んでみました。

いやー、すばらしい!\(゜□゜)/

写真はすごくきれいだし、

結晶のでき方についての説明にも感動しました。

ここ↓が、本の著者さんのサイト。

http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/

めっちゃ綺麗な写真がいっぱいです。

SnowCrystals.com


感動ついでに

雪の結晶のでき方の一部について、自分なりにまとめてみました。


雪の結晶は、

空気中の水蒸気(気体)が、水(液体)になることなく

そのまま水蒸気→氷(個体)になってできるそうです。

水蒸気がゆっくり冷えると、

水分子は、六角形が集まったような形、蜂の巣状に並びます。

こうしたものが層状に重なっていくために

六角形の結晶ができやすくなります。


さらに、

平らな部分(緑矢印)には、水分子はくっつきにくいために

結晶の成長が遅く、

平らでない乱れた部分(赤矢印)は、水分子がくっつきやすく

結晶が早く成長するために、

結果的に、きれいな六角形の結晶ができあがります。


こうしてできた六角形の結晶をベースとして、

針状、六角形の板、六角柱、鼓型、砲弾型、

そして、いかにも雪の結晶らしい枝が伸びた形など

雪の結晶は、様々な形に成長していきます。

どのような形の結晶ができるかは、

そのときの気温水蒸気の量でかわっていきます。


温度が-15℃前後で

空気中の水蒸気が少ないときには

新たな水蒸気がすぐには供給されないため、

結晶はゆっくり大きくなっていきます。

そうした条件では、六角形の板をベースにした

こうした結晶ができやすくなります。

扇形

SnowCrystals.com


一方、水蒸気が多いときには

新たな水蒸気が供給されて、結晶がどんどん大きくなります。

そのとき、

結晶の近くの水蒸気は消費されて、少なくなっています。

(下の図の黄色いエリア)



このとき、

結晶の平らな面よりも、角にあたる部分のほうが

水蒸気が多いエリア(水色)に近いために

水蒸気が供給されやすく、より速く成長します。


 →   成長速度に差ができる


成長した部分ができると、より水蒸気に近くなるために

さらに発達が加速されます。

そうしたことが続いた結果、水蒸気が多い条件では

樹枝状突起が多い、樹枝形の結晶になります。

樹枝状

SnowCrystals.com


もし、

雪のができ始めたときに水蒸気が少なくて

結晶が六角板になり、

その後、結晶が水蒸気が多いところに移動して

樹枝状に成長した場合には、

中心部分は六角形、端は樹枝状という

両者の特徴があわさった結晶ができます。
樹枝付角板

SnowCrystals.com


ゆえに、雪の結晶の形を見ることで

この結晶が、どのような条件で成長してきたかが

ひと目で分かるわけです。


かつて、ウサギの毛を使って雪の結晶を人工的に作り

気温と水蒸気濃度と、そのときできる雪の結晶との関係を

詳細に調べられた研究者・中谷宇吉郎氏は

「雪は天から送られた手紙である」

とおっしゃったそうです。

美しい結晶を見るたび、空の様子に思いを馳せて

わくわくしたのかもしれません≧(´▽`)≦


雪の結晶は、子供の頃にはよく見ていました。

雪が降ると外に出て、

服の袖についた結晶を見ては感動して。

最近はそうしたこともしていないなあ。


次に雪が降ったら、ぜひ結晶を見てみたいです。

小さすぎて写真は撮れないのが残念!


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※美しい雪の結晶の写真は、

筆者サイトの個人のWebサイトやブログで使いたい場合

に基づき、リンクを貼ることで使わせて頂きました。