LESSON 01

雲から雨や雪になるまで

霧・雲粒・雨粒の大きさと落下を観察資料で比べよう

倍率・スケール・単位をそろえ、霧・雲粒・雨粒の実寸と落下の違いを読みます。

霧・雲粒・雨粒の大きさと落下を観察資料で比べよう

まず知る:このレッスンの役割と目標

ここは6レッスンの2番目です。前のレッスンでつかんだ粒の大きさの違いを、写真・表・落下速度の資料から確かめます。中心技能は、倍率と単位を確認して比較することです。

霧と雲は、できる高さが違うだけで、どちらも細かな水滴などが空気中に浮かぶ現象です。雨粒は、それらより大きく成長して落下する粒です。見た目の白さだけでは粒の大きさを決められません。

理解する:例題で理由を確かめる

資料に、雲粒Aの直径10μm、雲粒Bの直径20μm、雨粒Cの直径1mmとあります。1mm=1000μmなので、CはAの直径の100倍です。単位をそろえずに10と1だけを比べると大小が逆になります。

直径 落下のようす
雲粒A 10μm 空気中に浮かびやすい
雲粒B 20μm ゆっくり落下するが上昇気流で支えられる
雨粒C 1mm=1000μm 速く落下しやすい

倍率の異なる写真を実寸へ直して比べる左は高倍率で大きく写った10マイクロメートルの雲粒、右は低倍率でも大きく写る1ミリメートルの雨粒で、見かけではなく目盛りから比較する写真A:高倍率10μm雲粒の実寸は小さい写真B:低倍率1mm目盛りで実寸を確認

顕微鏡写真では、写真上の円が同じ大きさに見えても、倍率やスケールバーが違えば実物の大きさは違います。まず目盛りを読み、mmまたはμmへ単位をそろえます。

使う:間違い・誤答を直して練習する

誤答例:「写真Aの粒は白く大きく写っているので、雨粒である。」

見かけの大きさや白さでは決められません。写真Aは高倍率かもしれず、白さは光の散らし方や粒の数にも関係します。粒径の目盛りと倍率を根拠に判断します。

1mmと20μmを比べるなら、1mmを1000μmへ直します。1000÷20=50なので、直径は50倍です。「1÷20」で小さいと判断するのは単位不統一の誤りです。

理解チェック1:1mmは何μm?1000μmです。
理解チェック2:写真上の見かけだけで粒径を比べられない理由は?倍率やスケールバーが異なる可能性があるためです。
理解チェック3:粒が大きくなると落下しやすくなるのはなぜ?質量が増え、重力による落下が上昇気流や空気抵抗に勝ちやすくなるためです。

転用する:まとめと次の学びへ

粒子資料では、写真の白さではなく、倍率・スケールバー・単位をそろえて実寸を比較します。そのうえで大きさと落下の違いを結びます。

次は、雲粒が水滴どうしの衝突・合体や氷晶の成長によって、降水粒子へ育つ二つの仕組みを比べます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。