雪の結晶は全て六角形って本当?

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雪の結晶は全て六角形って本当?

2019.02.12

提供:マイナビ進学編集部

雪の結晶は全て六角形って本当?

雪の結晶をよく見てみると、いろいろな形があることに気が付きます。しかし全て同じ形ではなくさまざまな形の雪の結晶がありますが、これにはある一定の法則があるのを知っていますか?

この記事をまとめると

  • 雪の結晶は基本的に六角形
  • 雪の結晶が六角形なのは水素結合のため
  • 雪の結晶を観察すれば上空の状態が分かる

雪の結晶にはある共通点がある!

雪の結晶には同じものはありませんが、ある共通点があります。それは「全て六角形であること」です。さらに雪の結晶はこの六角形を基本にして、羊歯状・角板・鼓形といった形状に変化していきます。形状が変化するのは温度や湿度に差があるためです。実際に人工的に雪を作り出す実験から、雪の結晶の形を決定するのは温度・湿度が大きく関わっていることが判明しています。

例えば私たちにとっておなじみの美しい羊歯状の結晶は、マイナス15~20度ぐらいで水蒸気が多い時に作られます。水蒸気の量が少ない場合に角板・角柱といった結晶になりやすいことが分かっています。

雪の結晶が六角形である理由とは?

なぜ雪の結晶は五角形などの他の形ではないのでしょうか? それは水分を含んでいる空気が上空で冷やされると、氷の粒ができます。この時に水の分子にはという力が発生します。

水は水素と酸素からできていますが、雪の結晶ができる際に、平面方向に成長する時には1つの酸素の周りに120度の角度で水素が3つ結合することで、六角形の基礎が出来上がります。

雪の結晶を見れば「あること」がわかる!

世界で初めて人工の雪を作り出した日本のある博士が「雪は天から送られた手紙である」と言いました。雪の結晶の形が異なるのは温度や湿度が大きく関わっていますが、逆に雪の結晶を観察すれば上空の状態がどうなっているのか確認できます。

実際に気象庁では雪を降らせている雲の構造・低気圧の状態を確認するために、雪の結晶を研究し続けています。特に関東地方においては、少しの雪が降っただけで交通機関に大きな影響を及ぼします。しかし年間を通して雪が降ることがそれほど多くないこともあって、未だに分からない点もあります。

そのため関東地方の降雪について研究し、降雪予報の精度を上げるため、実際にスマホで撮影した雪の結晶の写真の収集も行われています。関東圏の降雪予測はまだまだ研究途上です。雪の結晶はもちろん、降雪の予測など気象学に関心がある・学びたいと考えるのなら、宇宙・地球学の分野を究めてみませんか?


【出典】
島津製作所
https://www.an.shimadzu.co.jp/support/science/020112/020112a.htm
気象庁気象研究所
http://www.mri-jma.go.jp/Dep/fo/fo3/araki/snowcrystals.html
ウェザーニュース
https://weathernews.jp/s/topics/201801/150215/
富山県
http://www.pref.toyama.jp/sections/1711/yuki/course/course_crystal.html

この記事のテーマ
地球・環境・エネルギー」を解説

私たちの暮らす地球では、火山噴火、地震、台風、干ばつなど、人類にとっては有害な現象がいまも続いています。こうした現象を研究・解明し、うまく折り合いをつけていくことが必要です。また、豊かな生活を求めるあまり、限りある地球資源を枯渇させてしまったり、自然環境を破壊してしまうことは、人類の絶滅を意味します。こうしたことを防ぐためには、技術系の学問だけではなく、政治や行政などに関する幅広い知識も必要な分野です。

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この記事で取り上げた
「宇宙・地球学」
はこんな学問です

地球の構造から入り、太陽系の惑星、太陽、その先の宇宙へと広がる世界を研究する学問である。あらゆる観察技術を使い、地球誕生までさかのぼり、さらに宇宙の始まりと進化まで探る。研究する分野も広大であり、宇宙から降り注ぐさまざまな光線や電波をキャッチし、分析している。また、観測技術においても常に新しい技術を取り入れながら前進を続けている。

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