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霧はどのように形成されますか?

霧は水蒸気の分子で構成されており、小さな水滴として空気中に浮遊していますが、表面近くにとどまっています。基本的に、霧は地球の表面に触れる雲であり、雲と同じように形成されます。湿度が高いと霧が発生する主な要因となり、その割合 (および温度) に応じて、霧が突然現れたり消えたりすることがあります。

蒸気状態の水は透明で目に見えません。空気が暖かいほど、その運動エネルギーが大きくなるため、蒸気として動き回る水分子が多くなります。

水蒸気を多く含んだ暖かい空気が急激に冷やされると、水分子の速度が遅くなりすぎて、水蒸気の状態にとどまることができなくなります。代わりに、液体の水の小さな液滴に集まります。液滴はまだ気流にぶら下がっているほど小さいですが、光が空気/水の界面で反射するため、不透明に見えます.

放射霧

晴れた日の穏やかな夜に、日中に地表で吸収された熱が空気中に放射されると、放射霧が陸地に発生します。熱が上向きに逃げると、地表近くの空気が飽和に達するまで冷却されます。

冷たい空気は暖かい空気よりも少ない水蒸気を保持し、水蒸気が凝縮して霧になります。放射線霧は通常、地面が再び暖まり始めると「燃え尽きる」が、冬の間は一日中続くことがある.

放射線霧は、陸上では平均的な目の高さよりも低い位置 (約 2m)、または海上では約 10m よりも低い、十分に狭い層で発生する場合、浅い霧または地面の霧としても知られています。

谷霧

谷の霧は通常、谷の最も低い部分で形成されます。これは、冷たくて濃い空気が落ち着いて凝縮し、霧が形成されるためです。丘や山などの局所的な地形に制限され、数日間続くことがあります。

移流霧

移流霧は、水平風が暖かく湿った空気を冷たい表面に押し出し、そこで凝縮して霧になるときに形成されます。暖かい熱帯の空気が冷たい水の上を移動する海上でよく見られます。移流霧は広い範囲を覆う可能性があり、サンフランシスコ湾のゴールデン ゲート ブリッジはしばしば移流霧に覆われます。

移流霧の一種である海霧は、暖かく湿った空気が陸地から冷たい海に流れ込むとき、または暖かい前線が冷たい海流にぶつかるときに発生する可能性があります。英国では、北海の冷たい水のために、北東海岸は海霧が非常に発生しやすいです.

上り坂の霧

上り坂の霧は一種の丘霧であり、風が斜面、丘、または山に湿った空気を吹き付けたときに形成され、上昇するにつれて冷やされます。温度が下がると水分が凝縮し、霧が形成されて斜面を上っていきます。

蒸発霧

蒸発霧は移流霧に似ており、冷たい空気が湿った土地や暖かい水の上を通過するときに発生します。暖かい水が空気の低域に蒸発すると、空気が暖められて上昇します。この暖かく湿った空気が上昇すると、湿度が 100% に達するまで冷たい空気と混ざり合い、霧が形成されます。湖、池、さらには屋外プールで蒸発霧が発生することもよくあります。

高度が気温に影響するのはなぜですか?

空気の塊でできている大気を想像してみてください。それらが高くなればなるほど、上にある大気の重さによる圧縮が弱くなり、体積が大きくなる可能性があります。このような膨張にはエネルギーが必要であり、空気塊の総エネルギーは固定されているため、熱エネルギーが犠牲になり、温度が低下します。

霧の日に音は遠くまで届きますか?

「音は、圧力波が空気分子をリズミカルに前後に動かすことで空気中を伝わります。霧には水滴が含まれており、それが音のエネルギーをより多く散乱させるため、音が減衰し、聞こえる距離が短くなります」と物理学者のロバート・マシューズは説明します。

それで、事件は解決しましたか?そうではありません – 基本的な理論と実験の両方が、霧が形成されるすべての条件を考慮していないためです.

「湿度が特に高い暖かい日には、空気中の水分子がより激しく動揺し、ごく小さな水滴しか形成できず、音波への影響はごくわずかです。」

「この湿った空気は乾燥した空気よりも密度が高いため、音波がより効果的に伝わり、遠くまで聞こえるようになります」と Matthews 氏は付け加えます。


専門家の Robert Matthews 教授について

オックスフォードで物理学を学んだ後、ロバートはサイエンス ライターになりました。彼はアストン大学の客員科学教授です。

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