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問4:雲粒の成長
雲の中の水滴の成長について述べた次男文(a)~(d)の正誤の組み合わせとして正しいものを.下記の①~⑤の中から1つ選べ。
(a)水蒸気の凝結による水滴の成長過程では,水滴の半径が小さいほど単位時間の半径の増加率は大きい。
(b)水滴同士が衝突・併合して成長する過程では,一般に水滴が大きく成長するにつれて単位時間の半径の増加率は小さくなる。
(c)暖かい雨の形成過程における水蒸気の凝結と水滴同士の衝突・併合による水滴の成長はともに遅く,水滴が成長して降水がはじまるまでに1時間以上かかる。
(d)積乱雲の中では強い鉛直流の中で短時間のうちに水滴が大きく成長し,水滴の直径が 10mm を超えることがある。
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③ (a)正, (b)誤, (c)誤, (d)誤
水滴の成長過程は、次の順序で進みます。
- 凝結過程
- 衝突・併合過程
凝結過程では、水滴の半径が急激に成長(半径の増加率が大きい)し、時間と共に水滴の半径の成長は緩やかになる(半径の増加率は小さくなる)。
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だから(a)の「水蒸気の凝結による水滴の成長過程では,水滴の半径が小さいほど単位時間の半径の増加率は大きい。」は正しい!
![](https://harenote.com/wp-content/uploads/2020/06/yougosyu-icon-1.png)
水滴の衝突・併合過程では、大きさと落下速度の違う水滴たちが衝突することで水滴が成長します。
水滴の場合はとっても軽いものなので、水滴が大きい(重い)ほど落下速度は速くなり、他の水滴と衝突・併合する回数が増えます。
その結果、単位時間当たりの水滴半径増加率は大きくなるわけです。
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だから(b)の「水滴同士が衝突・併合して成長する過程では,一般に水滴が大きく成長するにつれて単位時間の半径の増加率は小さくなる。」は誤り!
![](https://harenote.com/wp-content/uploads/2020/06/yougosyu-icon-1.png)
「一般気象学(第2版)」 p88 ~
暖かい雨の形成過程では、水蒸気の凝結と水滴同士の衝突・併合による水滴の成長は速く,水滴が成長して降水がはじまるまでに30分ちょいの計算になる。
だから(c)の「暖かい雨の形成過程における水蒸気の凝結と水滴同士の衝突・併合による水滴の成長はともに遅く,水滴が成長して降水がはじまるまでに1時間以上かかる。」は誤り!
![](https://harenote.com/wp-content/uploads/2020/06/yougosyu-icon-1.png)
「一般気象学(第2版)」 p91 ~
【オンスク.JP】 「気象予報士講座」第4章 2
雲の中の雨粒は、半径が大きくなるにしたがって表面張力の影響が弱くなります。
さらに水滴の形も振動するようになり、加えて雨粒同士が衝突することで、落下しながら分裂していくのです。
そんなわけで実際に観測された雨粒で一番大きいのは 直径約 8mm。
この大きさを超える雨粒は、地上で観測されていないそうです。
だから(d)の「積乱雲の中では強い鉛直流の中で短時間のうちに水滴が大きく成長し,水滴の直径が 10mm を超えることがある。」は誤り!
![](https://harenote.com/wp-content/uploads/2020/06/yougosyu-icon-1.png)
「一般気象学(第2版)」 p89