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雪が降るとどうしてシーンとするの?
1月23日更新
雪にまつわる素朴な疑問にあなたはなんて答えますか?
それは、六角形の雪の結晶に秘密があるんです。
「サンタクロースも信じてないし、もうファンタジーは通じないな」とか、
「作り話ではなくて、ちゃんとした答えをするのがわが家の方針!」というならこちらの答えをどうぞ。
音は物が振るえて発生し、その振るえが空気を振動させ、耳の中の鼓膜に届くことで聞こえます。しかし、雪が降っていると雪が空気の振動を吸収してしまうので音が遠くまで届きにくくなります。そのためにあたり一面がシーンと静まりかえったように感じるのです。
雪がなぜ音を吸収してしまうかというと、秘密は雪の結晶の形が特別だからです。クリスマスデコレーションのモチーフにも使われる、六角形や八角形などのあのかわいい形です。
雪の結晶には小さな隙間がいくつもあるので、そこに音が閉じこめられてしまうのです。条件によっては、雪は80%以上の音を吸収するとも言われています。
ちなみに、雪の結晶の形は決まっていません。雪の結晶は、空気中の小さなチリに水蒸気が凍り付いていくことで形成されます。大気の状態によって、水蒸気の付き方が変わり、それぞれに異なった模様となるのです。
雪が降り積もると、もっとシーンとします。通常なら音は地面などに反射しながら遠くまで届くのですが、雪が降り積もっていると、音の多くが積もった雪に吸収されて、遠くまで届かなくなってしまうのです。
電車の音も聞こえにくくなる時があると言います。雪は地面をつたう電車の騒音すら吸収してしまうのです。
逆に、雪が降り積もると遠くの音がよく聞こえることがあります。
雪が降り積もったとき、地表近くの気温は下がります。音は、温かい空気より冷たい空気の方向に進む性質があるので、通常なら上空へ逃げていく音が、上空へ逃げず、私たちのいる地表近くの冷たい空気の中を進み続けるからです。
雪が降っていなくても、夜中に気温がぐっと下がったときに、沖に出た船や遠くの列車の音が聞こえることがありますよね。あの現象も原理は同じ。放射冷却によってやはり地表近くの空気が冷たくなっているからなのです。
あのかわいい雪の結晶が音を閉じこめてしまうなんて、大人が聞いても、ちょっとミステリアスでロマンチックですよね。「雪の中が小さな迷路になっていて音が出られなくなっちゃうんだよ」と言うと、小さな子供はきっと目を輝かせるのではないでしょうか?きっと、雪の結晶の小さな部屋の中では、閉じこめられた音たちがいつまでも歌やおしゃべりを続けているんでしょうね。
雪の結晶がどんな形をしているのか、本物はなかなか見たことがありませんね。本物の雪はすぐに溶けちゃうし。でも、おうちで簡単に雪の結晶を作れる実験があるんです。
詳しくはこちらを参考に。
平松式人工雪
(
士別人物列伝
より)
NGKサイエンスサイト
材料
:
500mlのペットボトル、発泡スチロールのクーラーボックス、ドライアイス、細い釣り糸、消しゴム、ゴム栓
方法:
発泡スチロールのクーラーボックスのフタにペットボトルをはめ込むのにちょうど良いくらいの穴を開けておきます。
クーラーボックスの中にはドライアイスをいっぱいに入れておきます。
ペットボトルに少量の水を入れ、よく振り、水を捨てます。
ペットボトルの中には細い釣り糸を入れ、ぴんと張るようにオモリとして消しゴムを付けます。
たっぷりと息を吹き込んでからゴム栓をし、ドライアイスの入ったクーラーボックスにはめ込みます。
しばらくすると、釣り糸の回りに氷の結晶が付き始め、どんどん大きくなっていきます。
※ドライアイスを扱う際は、軍手着用の上、保護者が安全確認をしましょう。
※実験協力:平松和彦さん
【監修】東京理科大学理学部物理学科 川村康文先生
日本科学技術振興機構のサイエンスレンジャーとして全国で出張実験教室を実施している科学の先生。
先生のホームページは
http://www2.hamajima.co.jp/~elegance/kawamura/
著書に『サイエンスEネットの楽しくわかる理科大実験』かもがわ出版 1890円
『地球環境が目でみてわかる科学実験』築地書館 1470円/『遊んで学ぼう!家庭でできるかんたん理科実験』文英堂 1300円があり。
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