雪とひょうの違いは何?

質問

題名の通り、雪とひょうの違いは何なのでしょうか。
雪とひょうの生成過程を調べたところ、違いは「大気中の微粒子を核とした結晶の有無」だと書いていました。
その他はほぼ同一であると思うのですが、だとしたら、「大気中の微粒子を核とした結晶」を形成するトリガーとなるものは何なのでしょうか。
気温？存在する微粒子の種類や数？高度？上昇気流のベクトル？
どの時点で、どのような因子によって結晶の形成が行われるのでしょうか。

無知でお恥ずかしいかぎりですが、ご教授頂けると幸いです。

回答No.3

kagakusuki · ベストアンサー

>違いは「大気中の微粒子を核とした結晶の有無」だと書いていました。

　いいえ、どちらも大気中の微粒子を核とした結晶が成長したものです。
　只、雹の場合は、一旦生じた雪の結晶が部分的に融けて、氷混じりの水滴となったものが、上昇気流によって再び上空に巻き上げられ、高空の低温で再び全体が凍りつき、球形に近い氷の粒となった後で、再び落下を始めるという事が繰り返し、その繰り返しの過程において、雲を構成している周囲の微小な水滴や、同様に上昇と下降を繰り返している他の氷混じりの水滴と合体して行く事で大きな氷の粒となります。
　それに対し雪は、1度も融ける事無く地上にまで落ちて来たものです。

>「大気中の微粒子を核とした結晶」を形成するトリガーとなるものは何なのでしょうか。

　「大気中の微粒子」がトリガーそのものです。
　大気中に微粒子が無ければ空気中の水蒸気は水滴となる事が出来ませんから、雲が生じる事も無く、雲が無ければ雪や雹も生まれません。

>どのような因子によって結晶の形成が行われるのでしょうか。

　まず、上昇気流により水蒸気を含んだ空気が上空に運ばれると、上空の気圧は低いため空気は膨張します。
　空気を始めとする殆どの気体には膨張すると温度が下がる性質があるため、上空に運ばれた空気は低温になります。
　気温か低下すると空気の中に混じっていた水蒸気の一部が液体の水になろうとします。
　この時、大気中に浮遊している微粒子を核(切っ掛け、トリガー)として水蒸気を構成している水の分子が集まり、微細な水滴や氷の結晶の粒となります。
　この微細な水や氷の粒が更なる核となって水蒸気を吸収し、もう少し大きな水や氷の粒(直径0.003mm～0.01mm程度)となります。これが雲粒です。
　雲を作る元となった水蒸気の濃度が高く、雲粒が密に存在している所では、雲粒が更なる水蒸気を吸収したり、雲粒同士がくっつき合ったりする事で、水や氷の粒が大きくなって行きます。
　そして大きく成長して重くなった雲粒は下に向かって落下を始めます。
　熱帯などの特に気温が高い地域を別にしますと、上空では温度が低いため、雨や雪、雹等を降らせるような雲の中の雲粒の多くは氷の粒となっており、大きく成長して落下して行く雲粒も最初は氷の粒から始まったものです。
　その様な氷の粒は、落下して行く途中で周囲の別な雲粒がくっついて行く事で、更に大きく成長して行きます。
　余程の低温で無い限り、氷の結晶の表面は(氷点よりも低い温度であっても)液体の様な状態となっている水の分子の集まりで被われており、それは雪の結晶の場合も例外ではありません。
　そのため、大きく成長した氷の粒が落下して行く途中で、徐々に周りの水蒸気や他の雲粒を吸収して行く際には、吸収された水分子は一旦液体に似た状態となって氷の結晶の表面を覆ってから氷になります。
　この時、氷の結晶として成長しやすい部分に近い所にある水分子が先に結晶に付け加わり、表面の液体の様になっている水が無くなった所に、別の所を覆っていた液体の様になっている水が流れ込む様にして移動して来るため、雪はあのような独特の形状に成長するのです。

【参考URL】
　雪 - Wikipedia > 3 メカニズム
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%AA#.E3.83.A1.E3.82.AB.E3.83.8B.E3.82.BA.E3.83.A0

　雹 - Wikipedia
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%B9

　降水過程 - Wikipedia > 2 降水過程
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%99%8D%E6%B0%B4%E9%81%8E%E7%A8%8B#.E9.99.8D.E6.B0.B4.E9.81.8E.E7.A8.8B

　雲 - Wikipedia
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%B2

　焼結 - Wikipedia
　　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%84%BC%E7%B5%90

　北海道大学低温科学研究所　相転移ダイナミクス分野 > 雪や氷の結晶成長の基礎
　　http://www.lowtem.hokudai.ac.jp/ptdice/basis.html

お礼

なるほど、、、！とても分かりやすく説明して頂き、ありがとうございます。
なぜ雪の結晶があのような独特な形態になるのかまで知ることができて、とても嬉しいです。

大気中の微粒子自体がトリガーとなって水滴→結晶となり、水分子の付加と結晶表面の水（液体）の移動によって独特な結晶構造が生成される。
これが溶けたり再度上昇気流で押し上げられて巨大化せずに落下すれば雪に、巨大化などの過程をたどれば雹などになる。

身近な現象でも、こんなに面白いのですね。参考文献のページも読んできます。
とても詳しく説明して頂き、誠に有難うございました。

回答No.2

bancho18

ひょうは氷の粒が落ちてくる途中に強い上昇気流によって再び舞い上がり、また落っこちてを繰り返しながら氷の粒がどんどん大きく育ったものです。雪もひょうも元は一緒ですね。
強い上昇気流が生まれるには大きな温度差が必要で、ひょうが夏によく発生するのもその理由です。

お礼

雪が何度も舞い上がって、大きくなったものなのですか！
となれば、結晶構造は双方にあるのでしょうか。巨大化の過程で消失するのでしょうか。謎が深まるばかりでとても面白いですね！
回答ありがとうございました。

回答No.1

maiko0333

雹（ひょう）とは、積乱雲から降る直径5mm以上の氷の粒のこと。直径5mm未満のものは霰（あられ）と呼ばれ区別される。雹が降ることを降雹（こうひょう）という。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%B9

雪と氷は違いますよね。

お礼

直径の違いは知っていたのですが、なぜ形態や結晶の形が違うのか、などが不思議なのです。
とても面白いですよね。