馬のマーク  増進堂・受験研究社

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理科の自由研究

樹氷,霜



[ 樹氷(じゅひょう) ]
樹氷粗氷(そひょう)樹霜(じゅそう)

[ 霜(しも),霜柱(しもばしら) ]
霜柱霜が降りる
霜の形霜害(そうがい)

[ 詳しい解説は ]


 
樹 氷 (じゅひょう)


 冬,山では木々が雪におおわれている。木々は,芸術家だ。さまざまなファッションを見せてくれる。一般に,このような木の枝などに着いている雪や氷のことを「樹氷」と言っていたよ。
 ところが,正確にはそうは言わないらしい。調べてみよう。
 冷たい霧(きり)や雲が木や建物などに吹き付けたとき,その表面に付着する氷のことを「霧氷(むひょう)」と言うよ。
 霧氷には,でき方や,氷の様子から3つに分けられるよ。
 「樹氷」 「粗氷(そひょう)」 「樹霜(じゅそう)」
樹氷  
樹氷……氷は透明(とうめい)だが,白色不透明のもろい氷でおおわれるのが樹氷だ。もっと特徴(とくちょう)があるよ。
 樹氷は風に向かって大きくなり(成長し),羽毛,うろこ,エビの尾などの形になるよ。よーく見ると,細かい氷の粒(つぶ)が積み重なっているよ。
 樹氷は,山で,風が強く,雲や霧が多くできるときによくできるのです。
 この樹氷が大きくなると,形からモンスターと呼ばれるよ。東北の蔵王山のモンスター(右の写真)が有名だ。
 
粗氷……気温が0度くらいになるとできる。飛行機の翼(つばさ)や送電線に着いているのが多い。粗氷の表面はなめらかで,内部には多くの気泡(きほう,空気)が入っている。
 
樹霜……樹霜のでき方は,ふつうの「霜」のでき方と全く同じしくみでできるんだ。
 霜は地面付近のものに着くのだが,樹霜は高い木の枝にできるのを言うよ。
 樹霜は,霜ができるのと同じように,冬の晴れた日の早朝にできるのが多い。しかし,樹氷と樹霜の区別はむずかしく,霧があるときは樹霜と樹氷が同時にできることがあるのだそうだ。






 
霜(しも),霜柱(しもばしら)


 冬,寒い朝を迎えます。窓の外は真っ白,雪が積もっているのでなく,霜が降って白いのだ。外へ出てみると,ほおや耳が切れるように冷たく寒い。雪が積もっているときより寒く感じる。やわらかい土の上を踏(ふ)んでみるとザクザクという音がする。霜柱を踏んだのだ。

 
は,よく晴れた冬の早朝に,地面や草などの葉の表面に付着する氷の結晶(けっしょう)をいいます。
 地面や物などの表面が放射冷却*1などによって冷え,その上に空気中の水蒸気が直接,昇華(しょうか)*2して氷(結晶)ができます。この氷が霜なんです。

野菜に降りた霜 霜柱
左:野菜に降りた霜 右:枯れ葉を持ち上げた霜柱

 
霜柱は,土の中の水が土の粒(つぶ)のすき間を通って上昇し*3,地面に出てきたときに冷えて氷となったものです。
 氷は下の方からだんだん上の方へ伸びてゆき,氷の柱となります。
氷の柱はほぼ垂直に立ち,その長さはときには10cmを超えることもあります。

 
「霜が降りる」と言いますが,霜が空中から降ってくるのではなく,目に見えない空気中の水蒸気が,氷となって物や地面にひっついた物なんですね。

 
霜の形を見てみましょう。ルーペ(虫めがね)でよく見てね。霜の形は雪の結晶と同じなんだそうです。じっくりながめてみてください。

 
霜害……霜は美しいと思いますが,霜の降りた日はずいぶん寒いですね。農作物も寒いと思っているのです。そうです,霜の害「霜害(そうがい)」があるのです。農作物の種類や発育期によっていろいろちがいます。
 春の霜害を「晩霜害」,秋の霜害を「初霜害」などと言っています。
 霜害は一夜にして広い地域に災害をもたらしますので,経済的にも大きい損失を与えることがあるのです。
 霜害があるように,霜柱も農作物を枯(か)らすことがあります。また,霜柱がとけるとひどいぬかるみになりますね。



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*1放射冷却(ほうしゃれいきゃく)……「放射熱」というのは,熱源から直接私たちの体に届くことをいいます。このことと逆に,熱が空中(地球の外)へ放たれることを放射冷却といいます。放射冷却は晴天の日に起こります。雲があると,熱は地球に保存されます。
p.339 *2昇華(しょうか)……水が冷えると氷になります。氷がもっと冷えると水蒸気(気体)になります。ところが,非常に温度が低いと,水は直接水蒸気(気体)になります。これを昇華といいます。
 そして逆に,水蒸気から(水にならずに)直接,氷になることも昇華といいます。→『スーパー理科事典』 p.339参照
*3水が土の粒のすき間を通って上昇する……土の粒のすき間は非常に細い管と同じようになっています。この非常に細い管は水を吸い上げるはたらきがあります。これを毛管現象(もうかんげんしょう,または毛細管現象)といいます。→『スーパー理科事典』 p.519参照
 霜柱ができるには,水が毛管作用で上昇しなければならないので土の中の温度が0度よりも高く,そして地表面の温度は0度以下のときが必要です。関東地方の赤土にはできやすい。



 
詳しい解説は→『スーパー理科事典』 p.229,p.231参照
  →クリック! 「もくじ」で自分の知りたい項目があるか探してみよう。

(第16回 2001.1.1-8)



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