1。核形成 ：これは、雲の水滴が氷の結晶に変換される初期段階です。核形成には2つの主要なメカニズムがあります。
- 核生成 ：このプロセスでは、水分子は氷の結晶成長の種子として機能する氷核と呼ばれる小さな粒子の表面に直接付着します。これらの氷の核は、大気中に存在するほこり、煙粒子、細菌、または他の粒子です。
- 均質核生成 ：まれに、水滴は均一な核生成を受ける可能性があり、そこで氷の核を必要とせずに自発的に凍結します。これは、温度と湿度の状態がちょうど適切なときに発生し、水分子が氷の結晶に自己組織化できるようにします。
2。成長 ：核結晶が核形成によって形成されると、周囲の空気から水分子を捕獲することによって成長を開始します。この成長は、水分子が氷の結晶の表面と衝突し、それに固執する蒸気堆積と呼ばれるプロセスを通じて発生します。氷の結晶の成長速度は、温度、湿度、水蒸気の利用可能性などの要因に依存します。
3。集約 ：氷の結晶が成長して雲の中を移動すると、それらは衝突して互いに固執し、より大きくてより複雑な構造を形成します。このプロセスは集約と呼ばれます。得られた氷の結晶は、六角形のプレート、柱、針、樹状突起など、さまざまな形をとることができます。これらの形状は、雲内の温度と湿度の状態に依存します。
4。降着 ：凝集に加えて、氷の結晶は、蓄積と呼ばれるプロセスを通じて成長することもあります。これは、スーパークーリングされた水滴が氷の結晶と衝突し、その表面に凍結するときに発生します。降着は、液体の水と氷の結晶が共存する雲でより一般的であり、通常は凍結のすぐ下の温度にあります。
5。蒸発/昇華 ：特定の条件では、氷の結晶は昇華または蒸発を受けることもあります。昇華とは、氷の結晶が液体水に溶けることなく水蒸気に直接変化するプロセスです。これは、湿度が低く、温度が凍結しているときに起こります。逆に、蒸発は氷の結晶が溶けて水蒸気に変わると発生します。
雲の氷の結晶の形成と成長は、雲の物理学、降水の発達、大気プロセスにおいて重要な役割を果たします。それらは、大気中の雲の反射率、雲の寿命、およびエネルギーの移動に貢献します。氷の結晶の形成を理解することは、気象予測、クラウドモデリング、気候研究に不可欠です。
