極成層圏雲

極成層圏雲
極成層圏雲
	南極成層圏雲（真珠層雲）
略語	労働安全衛生委員会
高度	15,000～25,000メートル; （49,000～82,000フィート）
分類	他の
外観	鮮やかな虹色に輝く
降水量	いいえ

極成層圏雲（PSC）は、高度15,000～25,000メートル（49,000～82,000フィート）の冬季極成層圏内に生じる雲である。太陽が地平線から1～6度下にある民間薄明時や、冬季および北緯の高い地域でよく観測される。^[1] PSCの主な種類の1つは、主に過冷却した水滴と硝酸で構成されており、オゾンホールの形成に関与している。^[2] もう1つの主な種類は、無害な氷の結晶のみで構成される。この種類のPSCは、その虹彩のような光沢から、真珠層（/ ˈ n eɪ k r i ə s /、nacre、つまり真珠層を意味する）とも呼ばれる。

形成

成層圏は非常に乾燥しており、対流圏とは異なり、雲が形成されることはほとんどありません。しかし、極地の冬の極寒時には、物理的状態（過冷却液体または氷）と化学組成に応じて分類されるさまざまな種類の成層圏雲が形成されることがあります。^[3]

これらの雲は高度が高く、地球の表面が湾曲しているため、地平線の下から太陽光を受け取り、それを地面に反射して、夜明け前や日没後に明るく輝きます。

PSC は、-78 °C (-108 °F) 未満の非常に低い温度で形成されます。これらの温度は、極地の冬に下部成層圏で発生する可能性があります。南極では、-88 °C (-126 °F) 未満の温度でタイプ II PSC が頻繁に発生します。このような低温は、北極ではまれです。北半球では、山による風下波の発生により、下部成層圏が局所的に冷却され、レンズ状 (レンズ状) PSC が形成されることがあります。

雲の中で太陽光が前方散乱すると、真珠のような白色の外観が生まれます。光学的に薄い雲の中の粒子は、回折によって色の干渉縞を引き起こします。偏光フィルターを使用すると、色の視認性を高めることができます。^[1]^[4]

種類

PSCは2つの主なタイプに分類され、それぞれがいくつかのサブタイプで構成されています。

タイプIの雲は、一般的に層状の外観をしており、巻層雲やもやに似ている。^{[5]これらは、}LIDARを使用して測定できる化学組成に応じてサブ分類されることがある。この技術は、雲の高さと周囲の温度も決定する。^{[4]これらは水、}硝酸、硫酸を含み、極地のオゾン層破壊の原因となる。^[6]オゾン層破壊への影響は、オゾン層破壊を触媒する活性塩素を生成する化学反応を促進するため、また、硝酸ガスを除去し、窒素と塩素の循環を乱してオゾン層の破壊を増加させるため生じる。^[7]
- Ia型雲は、硝酸三水和物（NAT）からなる大きな非球形の粒子で構成されています。^[4]
- タイプIbの雲には、硫酸、硝酸、水の三成分系過冷却溶液（STS）の小さな球状粒子（非脱分極性）が含まれています。 ^[4]
- タイプIcの雲は、固体相にある準安定な水分を多く含む硝酸で構成されています。^[8]
タイプIIの雲は北極では非常に稀にしか観測されず、巻状雲とレンズ状雲のサブタイプがあり^[9]、水氷のみで構成されています。^[4]

タイプIIの雲だけが必然的に真珠光沢を帯びますが^{[1] 、タイプIの雲は}他の雲と同様に、特定の条件下では虹色になることがあります。世界気象機関は、この記事で見られる英数字の命名法をもはや使用しておらず、過冷却層状酸性水PSCと巻状レンズ状水氷真珠光沢PSCのみを区別しています。^[10]

参照

参考文献

^ abc 「Polar stratospheric clouds / Observations」。オーストラリア南極局。2011年6月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ 「なぜ南極にオゾンホールがあるのですか？」米国環境保護庁。2006年9月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ Lowe, Douglas; MacKenzie, A. Robert (2008). 「Polar stratospheric cloud microphysics and chemistry」（PDF） . Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics . 70（1）：13– 40. Bibcode：2008JASTP..70...13L. doi ：10.1016/j.jastp.2007.09.011. 2018年3月14日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2018年3月14日閲覧。
^ abcde Maturilli, Maturilli. 「スピッツベルゲン島上の極地成層圏雲」。アルフレッド・ウェゲナー極地海洋研究所。2007年8月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ 世界気象機関編集 (2017)。「硝酸と水のPSC、国際雲地図」。 2019年4月3日閲覧。
^ 「真珠層と極域成層圏雲」atoptics.co.uk 2023年9月16日2023年12月24日閲覧。
^ 「オゾン層破壊の科学的評価」（PDF）。世界気象機関。2002年。 2020年3月13日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2006年10月28日閲覧。特にセクション 3.2.2 (PDF ファイルの 3.21 ページ、つまり 195 ページ以降)。
^ 「ER 2データから推定される成層圏における準安定HNO3/H2O固相の存在」(PDF)。Journal of Geophysical Research 。 2020年1月26日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2012年8月17日閲覧。
^ 世界気象機関編集 (2017)。「真珠層PSC、国際雲地図帳」。2019年4月3日閲覧。
^ 世界気象機関編集 (2017)。「上層大気の雲、国際雲地図」。2017年7月31日閲覧。

ETH PSC ページ
メテオロス

外部リンク

研究

atoptics.co.uk の真珠雲
アルフレッド・ウェゲナー研究所のスピッツベルゲン島上空の極成層圏雲

ニュース報道

「珍しい雲が発見される」。シドニー・モーニング・ヘラルド。AAP。2006 年 8 月 1 日。
https://news.yahoo.com/s/ap/20060801/ap_on_sc/antarctica_clouds_4 ^{[リンク切れ‍ ]}
http://www.cnn.com/2006/TECH/science/08/01/antarctica.clouds.ap/index.html ^{[リンク切れ‍ ]}

[AAD-1] 「Polar stratospheric clouds / Observations」。オーストラリア南極局。2011年6月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[2] 「なぜ南極にオゾンホールがあるのですか？」米国環境保護庁。2006年9月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[3] Lowe, Douglas; MacKenzie, A. Robert (2008). 「Polar stratospheric cloud microphysics and chemistry」（PDF） . Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics . 70（1）：13– 40. Bibcode：2008JASTP..70...13L. doi ：10.1016/j.jastp.2007.09.011. 2018年3月14日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2018年3月14日閲覧。

[wegener-4] Maturilli, Maturilli. 「スピッツベルゲン島上の極地成層圏雲」。アルフレッド・ウェゲナー極地海洋研究所。2007年8月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[PSC-5] 世界気象機関編集 (2017)。「硝酸と水のPSC、国際雲地図」。 2019年4月3日閲覧。

[6] 「真珠層と極域成層圏雲」atoptics.co.uk 2023年9月16日2023年12月24日閲覧。

[7] 「オゾン層破壊の科学的評価」（PDF）。世界気象機関。2002年。 2020年3月13日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2006年10月28日閲覧。特にセクション 3.2.2 (PDF ファイルの 3.21 ページ、つまり 195 ページ以降)。

[8] 「ER 2データから推定される成層圏における準安定HNO3/H2O固相の存在」(PDF)。Journal of Geophysical Research 。 2020年1月26日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2012年8月17日閲覧。

[nacreous-9] 世界気象機関編集 (2017)。「真珠層PSC、国際雲地図帳」。2019年4月3日閲覧。

[Polar-stratospheric-10] 世界気象機関編集 (2017)。「上層大気の雲、国際雲地図」。2017年7月31日閲覧。