気象学

霧氷の気象科学と分類:樹氷・粗氷・樹霜の特性

霧氷の気象科学と分類:樹氷・粗氷・樹霜の特性
氷点下の環境で樹木や地物に付着して発達する霧氷の気象学的な分類、生成メカニズム、アイスモンスターの歴史と実態について解説します。

📌 主なポイント

  • 霧氷は、氷点下で樹木などの地物に付着して発達する、樹氷・粗氷・樹霜の3つの総称である。
  • 樹氷は白色で脆く微細粒子の凝集構造を持ち、粗氷は半透明でやや硬い性質を持つ。
  • アイスモンスターは、主に亜高山地帯のアオモリトドマツなどに形成される巨大な着氷と雪の塊である。

霧氷(むひょう、英: rime)は、氷点下の環境において過冷却された霧粒子や雲粒子が樹木などの地物に付着して発達する現象、およびそれによって形成される氷の総称である。平地よりも山地で発生しやすく、冬の山岳景観を特徴づける現象として知られている。

生成メカニズムと分類

霧氷は、形成される際の物理的過程や気象条件の違いにより、主に樹氷粗氷樹霜の3つに分類される。いずれも霧が存在する環境下で生じることが多く、気泡を多く含むため密度は0.2から0.3グラム毎立方センチメートル(g/cm³)程度と比較的低い。

着氷性の霧と気温・風速の関係を示すグラフ
着氷性の霧と気温・風速の関係を示すグラフ

樹氷

樹氷(じゅひょう、英: soft rime)は、過冷却水滴からなる濃霧や雲の粒子が地物に衝突して凍結付着した氷層のうち、白色で脆いものを指す。気温がマイナス5度以下で風の弱い(風速1〜5メートル毎秒程度)環境で発達しやすい。微細な粒状の氷が無数に凝集する構造を持ち、手で触ると簡単に崩れるほど脆い。

粗氷

粗氷(そひょう、英: hard rime)は、過冷却水滴からなる濃霧が地物に衝突して凍結付着した氷層のうち、半透明のものをいう。気温がマイナス2度からマイナス10度くらいの時にできやすく、樹氷よりも硬く、物体から削り落とせる程度の強度を持つ。

樹霜

樹霜(じゅそう、英: hoarfrost)は、空気中の水蒸気が昇華して木の枝や電線などの地物に付着した樹枝状ないし針状の結晶である。風の弱い晴れた夜から朝にかけて、物体の風上側に成長しやすい。

アイスモンスター(樹氷林)

山地の樹木が樹氷や雪片に覆われて巨大な氷の塊に成長したものは、一般にアイスモンスターやスノーモンスターと呼ばれる。亜高山地帯の風上側に生育するオオシラビソ(アオモリトドマツ)などに形成されるのが典型例であり、日本の蔵王連峰や八甲田山などがよく知られている。

用語の変遷

日本における気象用語としての「霧氷」や「樹氷」の用法は、明治期以降の気象観測法の改正に伴って変遷してきた。当初は英語の翻訳や解釈の揺れがあったが、1929年(昭和4年)の気象観測法改正により、霧氷の下位分類として「樹氷」「粗氷」「樹霜」の3種が整理され、現在の分類体系の基礎が確立された。

よくある質問

霧氷とは何ですか?
氷点下の環境で過冷却の霧粒子や雲粒子が樹木などの地物に付着、または空気中の水蒸気が昇華して形成される現象およびその氷の総称です。
樹氷と粗氷の違いは何ですか?
樹氷は白色で気泡を多く含み手で簡単に崩れるほど脆いのに対し、粗氷は半透明で粒同士が融合しており、物体から削り落とせる程度の硬さがあります。
アイスモンスターはどこで見られますか?
日本の蔵王連峰や八甲田山などの限られた山岳地域の亜高山帯に見られ、冬の季節風と過冷却の霧によってアオモリトドマツなどに形成されます。

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参考文献

最新 気象の事典(東京堂出版)、新版 雪氷辞典(古今書院)、気象庁『気象観測の手引き』