雲の中は？

素朴な疑問なのですが・・・
(1)出張などで飛行機に乗ると飛行中雲の中に入ると揺れる時と揺れない時があります、そもそも何故雲の中は揺れるのでしょうか？
(2)以前飛行機に乗ってて雷が落ちた時がありました。雷雲が発生する理由は、南からの湿った空気が入ってくれば必ず発生するのでしょうか？それとも湿った空気とその他の理由が重なり雷雲は発生するのでしょうか？
よろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： manno1966 回答日時： 2010/01/07 06:30

> (1)何故雲の中は揺れるのでしょうか？

上昇気流や下降気流と言った、気流の乱れがあるから。
何もない晴れの日に、飛行機が飛んだ後に出来る飛行機雲に代表されるように、気流の乱れによって雲が出来る。
逆に言うと、雲があるところは気流の乱れがある。
気象学で言うと少し違いますが、そのような理解で良いと思います。
ジェット気流の所にも、その気流の乱れに伴う雲が衛星画像でも確認できる事が多いです。

> 揺れる時と揺れない時があります
気流の乱れの強さによって変わります。
気流の乱れの少ない雲は、揺れも少ない又は無い。


> (2)南からの湿った空気が入ってくれば必ず発生するのでしょうか？
暖かく湿った空気が入ってくれば発生しやすくなるが、必ずというわけではない。

> それとも湿った空気とその他の理由が重なり雷雲は発生するのでしょうか？
複合条件で発生する事が多いですので、その通りと言いたいですが、割合としては少ないものの、単一の理由で発生する事もあるからこちらも正解とは言い難い。
夏の熱雷などは単一の理由と言えますよね？


ちなみに条件は、雲の中の気流の乱れによって、雲を構成する氷の結晶が激しくぶつかりこすれ合い、静電気を生じさせる。
この時、氷の結晶の大きい方はマイナス、小さい方はプラスに帯電する。
大きい粒は思いから雲の下に集まりやすく、小さい方は落ちにくいから雲の上層にたまる。
結果、雲の上層には正の電荷が蓄積され下層には負の電荷が蓄積される。
雲の中及び地上との電荷の差により雷が発生する。


この時に重要なのが、雲の中は湿度100%なのに、電荷の差が生まれるという事。
冬に静電気でドアのノブ等に触った時等に苦しめられるように、乾燥していると帯電しやすく、湿っていると帯電しにくい。
雲の中は湿度100%なのだから、湿っている。だから、通常では電荷の差は生まれにくい。
でも、空気の性質により、温度が-20℃程度まで下がると湿度100%でも、空気中の水分量がほとんど無くなり、氷の結晶が帯電したままの状態のままになる。

なので、雷の発生する条件は、雲の中で強い気流の乱れが有り、雲の上部が-20℃程度の温度の高度帯に達している事。
暖かく湿った空気が入ってくれば強い上昇気流が出来やすいから、この条件を満たしやすくなる。

ちなみに、-20℃程度の温度の高度帯は、冬は低くなる。
だから、冬の日本海では雲の上部が3000m程度に達すれば雷が発生する事がある。
しかし、夏の雷は雲の上部が10000m程度位まで発達しないと雷が発生しにくい。
雲の上部が10000m程度まで発達する雲と、雲の上部が3000m程度に発達する雲では、当然のように雲の上部が3000m程度に発達する雲の方が頻度が多い。
だから、日本で一番雷の発生件数の多いのは日本海側の北陸。冬に沢山沢山発生するから。

No.2 回答者： kiyi727 回答日時： 2010/01/05 23:55

(1)

これは積雲系（積雲、雄大積雲、積乱雲）と呼ばれる雲の中に「気流の乱れ」があるためです。
一般に、層雲系の雲の中では乱れも少なく飛行機は動揺しませんが、
積雲系の雲の場合は上昇流や下降流などの気流の乱れが激しく、飛行機の揺れもひどくなります。

大きく分けて、雲には横に広がる層状のもの（層雲系）と、
縦に伸びていく対流性のもの（積雲系）とがあり、
多くの場合、自身の発生原因となっている上昇気流も共に存在しています。

前者（層状雲）は、安定した大気層の中で広範囲に生じる雲で、
上昇気流の速度も、せいぜい毎秒数センチ～数十センチ程度にとどまっています。
他方、もくもくと湧く対流雲（積雲系）は不安定な大気層で発生し、
上昇気流は積雲で毎秒 1～2メートル、積乱雲では約 30メートルにも達することがあるそうです。


(2)
雷雲（積乱雲）は、地上や海上付近の暖かな空気が勢いよく上昇するときに出来る雲です。
南から湿った空気が入ってくれば必ずこの雲が生じる訳ではないのですが、
下層が暖かく湿っていると大気は不安定になりやすく、雷雲の発生する確率も高まるのは確かです。

以下に、雷が起こる場合の典型的な気象条件をいくつか挙げてみました。


　・夏季、高温湿潤な空気に覆われているところへ日射の影響が加わったとき。
　・寒冷前線の通過で、暖かく湿った気団が上空に持ち上げられたとき。
　・冬季、温かな日本海上を冷たい季節風が吹き渡り、下層から急速に暖められたとき。
　・梅雨前線の直下、もしくは少し南側で多湿な空気が収束を起こし上昇するとき。
　・上空に寒気を伴った低気圧の周囲（特に南東側）で鉛直方向の温度差が増大したとき。

少し分かりにくい解説だったら申し訳ありません。
何れの場合にせよ、下層の暖かな湿った空気が急激に上昇することにより雷雲を発達させますが、
実際には、いくつかの条件が複合的に絡んで雷雨になることが多いといわれています。

No.1 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2010/01/04 20:19

＞(1)出張などで飛行機に乗ると飛行中雲の中に入ると揺れる時と揺れない時

　この違いは、蜘蛛の発生原因が激しい上昇気流によるものの場合であるか否か
＞(2)以前飛行機に乗ってて雷が落ちた時がありました。雷雲が発生する理由は、
　必ず氷粒(火山雲や原爆雲、火災雲は固体粒子)の存在が必要です。