霧氷：着氷現象の分類とメカニズム

霧氷（むひょう、英: rime）は、氷点下の環境下で樹木や電線などの地物に付着・発達する氷の総称です。気象学的には、過冷却状態にある霧や雲の粒子が物体表面に衝突して凍結する現象、あるいは空気中の水蒸気が物体表面で昇華する現象によって形成されます。霧氷は主に樹氷、粗氷、樹霜の3つに分類されます。

霧氷の分類

霧氷は、形成過程や氷の密度、構造によって以下の3つに大別されます。

樹氷（Soft Rime）

過冷却水滴からなる濃霧や雲の粒子が物体に衝突し、凍結付着した白色で脆い氷層です。気温がマイナス5℃以下で、風速が毎秒1〜5メートル程度の比較的弱い風のときに発達します。気泡を多く含むため不透明で白色を呈し、羽毛状や「海老の尻尾」のような形状になるのが特徴です。手で触れると容易に崩れるほど脆い構造をしています。

粗氷（Hard Rime）

過冷却水滴が物体に衝突して凍結した、半透明の氷層です。樹氷よりも密度が高く、硬い性質を持ちます。気温がマイナス2℃からマイナス10℃程度の環境で、風速が強いときに発達しやすくなります。表面はやや滑らかで、樹氷のような微細な粒状構造はあまり目立ちません。

樹霜（Hoarfrost）

空気中の水蒸気が物体表面で直接昇華して形成される結晶です。霧粒子の付着を主とする樹氷や粗氷とは異なり、水蒸気の昇華が主因です。針状や板状、柱状の結晶が目立ち、風の弱い晴れた夜から朝にかけて発生しやすくなります。