空気は、目の前にあるのに見えません。だから、ときどき「何もない場所」のように感じます。でも、空気は本当に何もないのでしょうか。
風船をふくらませると、風船は大きくなります。窓を開けると、カーテンがゆれます。そこには、目には見えないけれど、場所を取り、動き、周りに力を加える空気があります。空気の正体を知ると、風や雲、雨がどうしてできるのかも見えてきます。
空気は、いろいろな気体の集まり
空気は、一つのものではありません。いくつもの気体が混ざっています。多いのは窒素と酸素で、乾いた空気のおよそ78％が窒素、およそ21％が酸素です。そのほかに、二酸化炭素やアルゴンなども少し含まれています。
空気には、水が気体になった「水蒸気」も混ざっています。水蒸気は目に見えません。空気の中にどれくらい水蒸気があるかは、場所や天気によって変わります。
ちなみに、おならがでたときもそれは空気の一部となります。
空気にも重さがあり、気圧がある
空気は軽そうですが、重さがあります。地球のまわりを包む空気の層全体を「大気」といいます。私たちの上には、空の高いところまで大気が積み重なっています。その空気が地面や私たちを押す力を「気圧」といいます。
気圧は、天気図などでは「ヘクトパスカル（hPa）」という単位で表します。山の上に行くと、上にある空気の量が少なくなるので、気圧は低くなります。同じ高さで周りより気圧が高い場所を「高気圧」、低い場所を「低気圧」と呼びます。
ふだん、私たちは空気に押されている感じがしません。体の中からも同じように押し返す力があるので、外からの力とつり合っているからです。見えない空気は、いつも私たちのまわりにあります。
空気の温度が変わると、動きも変わる
晴れた日に太陽の光が地面を暖めると、地面の近くにある空気も暖まります。周りの空気より暖かくなった空気は、上へ動きやすくなります。地面で暖められた空気が上昇することは、雲ができるきっかけの一つです。
上空は、地上より気圧が低い場所です。空気が上へ運ばれると、まわりから押される力が弱まり、ふくらんで冷えることがあります。空気が冷えると、そこに含まれる水蒸気にも変化が起きます。
水蒸気が水滴になると、雲ができる
空気の湿り具合を表す言葉が「湿度」です。あたたかい空気は、冷たい空気より多くの水蒸気を目に見えないまま含むことができます。湿った空気が冷えていくと、水蒸気の一部が小さな水滴に変わります。この変化を「凝結」といいます。水滴ができ始める温度を「露点」といいます。
冷たい飲み物を入れたコップの外側に、水滴がつくことがあります。この水は、コップの中から漏れたのではありません。コップの近くの空気が冷やされ、空気に含まれていた水蒸気が水滴になったものです。
空に浮かぶ雲も、目に見えない水蒸気のかたまりではありません。小さな水滴や氷の粒がたくさん集まって見えています。地面のすぐ近くにできた雲は「霧」と呼ばれます。
風は、動いている空気
空気が動くと、風になります。空気は、気圧に差があると高い方から低い方へ動こうとします。たとえば、地面の温まり方に差があると、場所によって空気の動きが変わり、風が吹くことがあります。
風は、目には見えません。でも、木の葉がゆれたり、旗がはためいたり、肌に風を感じたりすると、空気が動いているとわかります。風向や風の強さを調べると、空気がどちらへ、どれくらい動いているかがわかります。
空気を知ると、天気が見えてくる
空気は、いろいろな気体が混ざったもので、重さがあります。温度や水蒸気の量が変わり、気圧の差があると動きます。空気が上昇して冷えると、水蒸気が水滴や氷の粒に変わり、雲や雨につながります。
気象の勉強で出てくる「気圧」「湿度」「露点」は、どれも空気の様子を調べるための言葉です。難しい言葉に見えても、目の前の空気を説明する道具だと思うと、つながりが見えてきます。
次に窓の近くでカーテンがゆれたら、空気が動いているしるしです。冷たいコップに水滴がついたら、空気中の水蒸気が水に変わったしるしです。見えない空気を観察することが、天気を知る第一歩です。
今日の確認
- 空気は「何もない場所」ではなく、いろいろな気体の集まり。
- 空気が地面などを押す力を「気圧」という。
- 空気に含まれる水蒸気が水滴や氷の粒になると、雲や霧ができる。
- 空気の動きが「風」になる。
コメント