第1章　雲と雨の世界

1. 雲はどうやってできている？

大気中の水蒸気は含むことができる量が決められていて、これを飽和水蒸気量といいます。水蒸気量が飽和水蒸気量と同じである状態を飽和（湿度100％）といい、飽和水蒸気量に達していない場合を未飽和（湿度100％未満）といいます。未飽和の空気が上昇流により持ち上げられると、上空の方が気温が低いためやがて飽和に達します。さらに上昇し気温が下がると飽和水蒸気量より水蒸気量が多い状態（過飽和）になります。この過飽和の水蒸気が水滴に変化（凝結）し、この水滴がたくさん集まったものが雲です。雲粒の大きさは半径約0.001～0.01mm、また落下速度は1秒間に約1cmです。雲が存在する場所のほとんどは雲の落下速度を上回る上昇流が存在しているため、雲は空中に浮かんでいます。

凝結した微水滴はその半径が小さいほどすぐ蒸発をしてしまい成長することができません。このため雲粒へと成長をするためには過飽和な状態である必要があります。大気が清浄であるとして、水蒸気のみで凝結して雲粒になるためには、湿度が300～400％である必要があることが知られています。しかしながら現実の大気ではそのような湿度になることはありません。大気中にはエアロゾルと呼ばれる微粒子が存在しています。エアロゾルには海から発生する海塩粒子や黄砂などの鉱物粒子や土壌粒子などの自然起源によるものと自動車や工場などの排ガスなど人間活動に伴う人為起源のものがあります。これらエアロゾルが核となることにより湿度が101％以下でも雲粒に成長することができます。このように雲ができるためには上昇流だけでなくエアロゾルの存在も必要不可欠です。