🌦️ 天気の秘密ベスト5

天気は私たちの生活に大きく影響しますが、その背後には驚きの仕組みがたくさん隠れています。今回はその「秘密」をさらに深く掘り下げて紹介します。

① 空が青いのは「散乱」のせい

太陽の光は、私たちが見ることのできる色の集まり、「白色光」として大気に届きます。その白色光は、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫といった色の波長を持っています。これらの光は、空気中の分子（主に酸素や窒素）と衝突しますが、青い光は波長が短いため、他の色に比べて散乱しやすいんです。

この現象を「レイリー散乱」と呼びます。青い光が多く散らばることで、空全体が青く見えるのです。逆に、夕焼けや朝焼けで空が赤くなるのは、太陽の光が大気を長く通過するため、青い光が散乱しきって、赤やオレンジなどの長波長の光が目に届くからです。

② 雲はなぜ浮いていられるの？

雲は、水蒸気が冷えて水滴や氷の粒になり、空中に浮かんでいる現象です。普通、水は重いものですが、雲の中の水滴1つ1つは非常に小さく、軽いため、空気中に浮かぶことができます。これらの水滴は直径がわずか10～20マイクロメートル程度しかなく、風によって持ち上げられたり、上昇気流に乗ったりします。

また、雲が大きくなるためには、上昇気流が非常に重要です。上昇気流とは、温かい空気が上昇して冷え、そこで水蒸気が凝結して水滴となり、それが雲を作るというものです。強い上昇気流が続くと、積乱雲（入道雲）ができ、雷や豪雨を引き起こす原因になります。

③ 雷は空の「放電現象」

雷は、雲の中で生じる大規模な電気の放電現象です。雷の発生は、雲内の氷の粒や水滴が衝突し、摩擦で電荷が分かれ、正と負の電荷が溜まることで起こります。雲の中で正と負の電荷が異なる場所にたまり、最終的に放電が起こることで雷が発生します。

雷は、空と地面の間、あるいは雲同士の間で電気が一気に流れることで発生します。放電時に発生する巨大なエネルギーが、光として「閃光（せんこう）」となり、私たちの目に見えるわけです。そして、放電によって急激に温度が上がり、空気が膨張して爆発音（雷鳴）が発生します。この温度上昇は約30,000℃にも達することがあり、太陽の表面よりも高い温度です。

④ 天気予報は「計算」でできている

現代の天気予報は、膨大な観測データをもとに、スーパーコンピュータで大気の動きを計算し予測します。観測データは、気温、湿度、風速、風向き、気圧など、地上と上空の複数の地点からリアルタイムで収集され、これらのデータをもとに、今後の大気の動きをシミュレーションするのです。

天気予報の精度は、予測する期間が短いほど高くなります。たとえば、1週間先の天気を予測するのは難しく、予報が当たる確率はだんだん低くなります。現在は、気象衛星や気象レーダーを駆使して予測精度を高めていますが、予報の精度をさらに向上させるためには、データの質や計算能力をさらに強化することが求められています。