「どうして雲ができるの？」「雨と雪の違いはなに？」──中学2年生の理科では、雲・雨・雪ができる仕組みを、水の三態変化や気温との関係を通して学びます。この記事では、水蒸気の凝結から雲が生まれる流れや、雨・雪になるまでのプロセスをわかりやすく解説。天気や気象に関する理解を深め、テスト対策にも役立つ内容です。
雲のでき方
雲の正体：空中に浮かぶごく小さな水滴（液体）※水蒸気ではありません！
- 上昇気流の発生…空気が山の斜面を上る・日光で温められて軽くなるなどで空気が上昇
- 気圧の低下…上空に行くほど気圧が低くなる
- 空気の膨張…気圧が下がると空気が膨張する
- 気温の低下…空気が膨張すると熱が散らばり、全体として温度が下がる
- 水蒸気の凝結…気温が露点を下回ると、水蒸気が水滴に変化
- 雲の形成…小さな水滴が空に浮かび、雲となる
雲をつくる実験
フラスコを使った実験
丸底フラスコ + 線香の煙 + 注射器のピストン
❶ピストンを引く
フラスコ内の気圧低下 → 空気が膨張 → 温度低下 → 水滴発生 → フラスコがくもる
❷ピストンを押す
フラスコ内の気圧上昇 → 空気が圧縮 → 温度上昇 → くもりが消える
この実験は実際に雲を作っているのではなく、雲の正体である水滴を人工的に作る実験です。自然界での雲の形成過程を再現しています。
雲・雨や雪のでき方
雲をつくる水滴や氷の粒は大きくなると上昇する空気の流れ、いわゆる上昇気流では支えられなくなり、地表に落ちてきます。このとき、地表に達した水滴が雨であり、溶けずに地表に達した氷の粒が雪となります。
降水
降水とは、雪や雨などをまとめた言い方です。その降水をもたらす雲は、俗にいうあま雲の乱層雲とかみなり雲の積乱雲です。一定時間に、雨やひょう、あられなどの降った量を降水量といいます。雨だけ量ったものを、雲量といいます。
水の循環
水は、気体、液体、固体とすがたを変えながら、地球上の陸と海と大気の間を絶えず循環しています。この水の循環の中でおこる熱の放出、九州、風などのいろいろな現象は、地球上の各地でおこるさまざまな気象と天気の変化に影響を及ぼしています。これらのエネルギーのもとになっているのは、太陽のエネルギーである太陽放射です。
水⇒水蒸気⇒雲⇒降水といった具合の流れ。
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