新庄における雪結晶観察

 大きい綿雪が激しく降っているかと思うと急に小止みになって 結晶がばらばらの状態で降ってきたり、あられまじりで降ったり同じ日であっても、雪は様々の種類の結晶が刻々と変化して降る。
 降雪を観察してみると、その中に含まれる結晶形は気象条件によって千変万化する。
このページの写真は、私が新庄市でこれまで撮影した雪結晶の顕微鏡写真の一部です。
雪結晶は六花状をしていると言われるが、実際に観察してみると、六花以外にいろいろな形の結晶があることがわかる。

○雪結晶写真内をクリックすると拡大して見ることができます。

 



六花結晶

降雪の中に最も多く見られる結晶は、六花状の結晶である。
六花結晶は、その形から次のように分類される。
a)角板結晶  
b)扇状結晶
c)広幅六花結晶
d)星状六花結晶
e)樹枝状六花結晶
f)角板付き樹枝状結晶
g)樹枝付き角板結晶
六花結晶の形は無限の変化があり、それぞれの中間形もたくさん見られる。扇状結晶

角板結晶

扇状結晶

写真:角板結晶 写真:扇状結晶
角板結晶は、大部分正六角形であるが、正六角形でないのも見られる。中谷宇吉郎は、角板結晶について「アメリカのベントレーの観測では大型の角板結晶が数多く見られているが、北海道では稀にしか降らない。日本の場合は、初期状態の微小六角板が多数見られる。」と述べている。

六枚の扇形が集まった形をしているもので、角板結晶と広幅六花結晶の中間に位置するものである。扇が短かかったり長かったり、あるいは角板に扇が成長したものなど、この結晶も多種多様である。
広幅六花結晶 星状六花結晶
写真:広幅六花結晶 写真:星状六花結晶
樹枝状六花結晶で、六本の枝の幅が広くなっているものである。三花や四花の広幅結晶も見られる。

結晶の中心から六本の枝がのびているもので、六本の枝には大抵たくさんの小葉が付いている。
樹枝状六花結晶 角板付き樹枝状結晶
写真:樹枝状六花結晶 写真:角板付き樹枝状結晶
星状六花結晶の六本の枝に付いている葉が成長して大きくなり、しかもたくさん付いているものである。
 中心からのびた六本の枝や枝についている葉のでき方によって、いろいろな種類が見られる。
 山形県は、北海道ほど気温が下がらないので、樹枝が十分に成長した結晶はあまり観察できないようです。

樹枝状六花結晶、または星状六花結晶の枝の先端に角板が成長したものである。
樹枝付き角板結晶  
写真:樹枝付き角板結晶  
角板結晶と樹枝状六花結晶の複合型で、角板には六次対称の模様が見られる。  


六花以外の結晶

角柱状結晶

あられ

写真:角柱状結晶 写真:あられ
この結晶は、単独の角柱状結晶のほか、砲弾のような形をしている小さい結晶が集合しているもの(砲弾集合)や不規則な形をした小さい結晶が集合しているもの(側面結晶)など、いろいろな形が見られる。
 気温が少し低く、水蒸気の供給量が少ないときに見られる。
写真:あられ あられは雪結晶にたくさんの雲粒が付着してできる。大きさは 普通1〜5mm内外であるが、それ以上に大きいのもある。
 あられだけが降ることも多いが、綿雪に混じって降ることもある。
雲粒付結晶 二花・三花・四花
写真:雲粒付結晶 写真:二花・三花・四花
上空から雪結晶が降ってくる途中、雲・霧の層があると、結晶に雲粒・霧粒が付着し凍りついてこのような形になる。
 山形県は湿雪が降ることが多く、雪結晶にこのように雲粒が付着していることが多い。
雪結晶の中には、六つあるべき枝が、四つあるいは三つしかないものもある。枝が二つのものも見られる。
初期状態(小角板結晶) 針状結晶
写真:初期状態(小角板結晶) 写真:針状結晶
気温が下がってー10℃前後になると、空気中の水蒸気がチリに付着し凍結して微細な角板結晶となる。大きさは0.1〜0.2mm前後である。
 
細長い形の結晶で、気温が割合高い冬の初めや終わり頃に見られる。大きさは2〜5mm前後である。



●雪結晶を側面から見るとどんな形に見えるか。
 中央に角板結晶が写っていますが、その右側に縦に細長く黒く見えるのは、雪結晶を側面から見たときの形です。真中のところが立体的に少し出ていることがわかります。この雪結晶側面は、角板結晶を撮ったときに偶然に写っていたものです。 写真:雪結晶を側面から見ると・・・

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