積雲・積乱雲について
- 積雲が成長すると積乱雲になります．
- 気象災害のほとんどは発達した積乱雲が原因です．
- 気象災害をより早く予測するためには，積雲の監視が重要です．
積雲の発生と積乱雲への成長の模式図．
積雲
積雲は，対流圏下層（高度 2000 m 以下）で発生した上昇気流 に伴い形成されます． この上昇気流の成因には，日射により地面が暖められた影響で生じるものや， 前線（温かい空気と冷たい空気が接するところ） 付近で温かい空気が冷たい空気を乗り上げて発生するものなど， いくつかの成因があります．
この上昇気流により空気が上空へ運ばれると，気圧の低下に伴い空気は膨張し，気温が低下します． 気温がある温度（露点温度）まで低下すると， 空気中の水蒸気が凝結しはじめ，微小な水滴（雲粒，直径 1 μm から数十 μm 程度） が発生します． この微小な水滴の集まりが雲です． この，水蒸気が凝結して微小な水滴になる過程で熱 （凝結熱）が発生し， この熱で空気が暖められると，この空気は周囲の空気よりもますます暖かく， かつ，軽くなり，上昇運動を継続します． これらの過程により発生し， 高さ方向に成長する雲を積雲と呼びます．
積雲は「綿雲（わたぐも）」とも呼ばれ，晴れた日によく見られる雲ですが， 大気の状態が不安定なとき（上空の気温がいつもよりも低く，日射が強いとき）や， 対流圏下層の水蒸気量が多い時には急激に成長し， 雄大積雲とよばれる厚さ数千メートルの積雲になります．
発達する積雲の中では水蒸気の凝結が盛んなため，雲粒の数・大きさが増大し，やがて， 雲粒同士の衝突・併合により大きな雲粒が形成され始めます．
積乱雲
発達する積雲の中で雲粒同士の衝突・併合が進み，やがて雨粒が形成されると， 積雲は積乱雲に呼び名が変わります． 特に発達した積乱雲では大量の雨が形成され， それが地上に落下すると大雨となります．
雨が地上付近に到達すると雨は蒸発し， その気化熱により積乱雲の下では冷たい空気が形成されます． その冷たい空気の周辺では新しい上昇気流が発生し，新たな積雲・積乱雲が発生します． ひとつひとつの積乱雲の寿命は，ほとんどが1時間未満ですが， このように積乱雲が新たな積乱雲を発生させ， 結果として降雨が長続きする場合もあります （たとえば線状降水帯など）．
また，積乱雲が気温が 0 ℃ となる高度（夏の日本付近では高さ 5 km 程度） 以上に発達すると雪が形成されますが， 積乱雲の中の上昇気流が強い場合はあられ（霰）やひょう（雹）が形成され， 大きなひょうが地上にまで落下すると， 農作物や構造物にひょう害が発生します． あられやひょうが形成される場合， 雷が発生することもあります．
さらに，積乱雲内の上昇気流が非常に強い場合， 地上付近で竜巻が生じることがあります． また，積乱雲から大量の降水があり，さらに地上付近の空気が乾燥している場合， 積乱雲の降水に伴う下降気流が強くなり， それが地上で発散することで突風 （ダウンバースト）が生じることもあります．
積乱雲と気象災害
以上のように， 気象災害のほとんどは発達した積乱雲が原因となります． このため，気象災害を予測するためには， 積乱雲を監視することが非常に重要となります． さらに，積乱雲は積雲が発達したものですので，積雲を監視し， 発達する積乱雲になる積雲を特定することが， 気象災害のより早い予測に重要です．
