霧氷

霧氷は、過冷却した水滴が表面で凍結したときに形成されます。大気中には、基本的に 3 種類の霧氷があります。

• 軟霧氷は、過冷却水が穏やかな風の条件下で凍結すると形成されます。砂糖のように乳白色で結晶化しており、霜に似ています。
• 硬い霜は、少なくとも中程度の風の条件下で過冷却水が急速に凍結することによって形成されます。水滴は多かれ少なかれ個別に凍結し、空気の隙間を残します。
• 透明な氷は、過冷却水をゆっくり凍らせることで形成されます。透明な氷は通常、透明で均質です。非晶質で緻密な構造のため、粘着性があります。

軟氷と硬氷は透明な氷よりも密度が低く、粘着性も低いため、一般的に損傷は少なくなります。氷結氷は透明な氷と見た目は似ていますが、凍結雨や霧雨の間に発生するまったく異なるプロセスの結果です。

霧氷は、航空機の表面に氷が形成される場合にも形成されます。特に、過冷却水の液滴でできた雲の中を航空機が飛行するときに、航空機の前縁と操縦面に氷が形成されます。霧氷は最も密度が低く、乳白色の氷は中程度の密度で、透明の氷は最も密度が高いです。すべての形態の氷は揚力を損ない、飛行中の航空機に壊滅的な影響を与える可能性があります。これらの危険な影響は、氷が気流を妨げ、重量を増やし、抗力を増加させる能力によるものです。プロペラやエンジン吸気口に形成される氷は、飲み込むと激しい振動や損傷を引き起こす可能性があるため、特に危険です。

「Rime」という言葉は

• 中英語のrime、ryme、rimから
• 古英語から – hrīm
• 西ゲルマン祖語から – *hrīm
• ゲルマン祖語 – *hrīmaz、*hrīmą (「霧氷」)
• インド・ヨーロッパ祖語の*krey-（「縞模様になる、かすめる、触れる」）から。^[1]

硬い霧氷は、霧の中の水滴が物体の外側の表面に凍ってできる白い氷です。低い雲が凍結霧を引き起こす冬に、山頂や尾根の木によく見られます。この霧は、通常、風速が高く、気温が -2 ～ -8 °C (28 ～ 18 °F) のときに、木の枝、建物、またはその他の固体の風上側 (風に面した側) に凍ります。

硬い樹氷は除去するのがより困難です。樹氷は櫛のような外観をしており、風の方向と平行に物質の筋が走っています。これは、羽毛状またはとがったように見える柔らかい樹氷や、均質で透明に見える 透明な氷とは異なります。

ニューハンプシャー州のワシントン山など、気象学的に極端な場所では、科学者は風速計やその他の測定機器を作動させるために、気象観測機器から固い氷の巨大な塊を砕かなければならないことがよくある。

特定の大気条件下では、形成中および降下中の雪の結晶が大気中の過冷却雲水滴に遭遇し、通過することがあります。直径約 10 μm のこれらの水滴は、-40 °C (-40 °F) 付近の温度まで凍結しない状態で存在できます。雪の結晶と過冷却水滴が接触すると、液滴が結晶の表面で凍結します。この結晶成長のプロセスは、付着と呼ばれます。表面に凍結した水滴が見られる結晶は、霜が降りた結晶と呼ばれます。このプロセスが継続して元の雪の結晶の形状が識別できなくなると、結果として生じる結晶は、霰と呼ばれます。^[2]

氷結した結晶の表面にある凍った水滴は解像するのが難しく、可視波長顕微鏡では、機器の解像度と被写界深度が限られているため、霰粒子の地形を記録するのは簡単ではありません。しかし、低温走査型電子顕微鏡(LT-SEM) で雪の結晶を観察すると、結晶の表面に最大 50 μm の雲滴がはっきりと見えます。氷結は、板状、樹枝状、柱状、針状など、雪の結晶の 4 つの基本形状すべてで観察されています。氷結プロセスが続くと、凍って蓄積した雲滴の塊が元の雪の結晶の正体を不明瞭にし、霰粒子が発生します。 [ ^2]

軟霧氷は、風が穏やかまたは弱いときに、軽い凍結霧または靄の中の水滴が物体の外側の表面に凍結して形成される白い氷の堆積物です。霧は通常、固体の風上側、特に木の枝や電線に似た物体の風上に凍結します。

軟霧氷は、見た目は霜氷に似ていますが、霜氷は水蒸気が最初に液滴（霧、靄、雲）に凝結し、次に表面に付着することで形成されるのに対し、霜氷は水蒸気が固体の氷に直接沈着することで形成されます。白霜と呼ばれる厚い霜氷は、見た目は軟霧氷に非常に似ていますが、形成プロセスは異なります。白霜は、霧がなく、空気の相対湿度が非常に高く（90% 以上）、気温が-8 °C（18 °F）未満の場合に発生します。

軟氷は、細長い白い氷の針や鱗片として形成されます。これらの針は壊れやすく、物体から簡単に振り落とされて取り除くことができます。軟氷の形成に有利な要因には、滴のサイズが小さいこと、液体の水がゆっくりと付着すること、過冷却度が高いこと、融解潜熱が急速に散逸することなどがあります。これらの条件の反対は、前述の硬氷や透明氷など、密度の高い氷の形成に有利です。

• 大気の氷結

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• アメリカ気象学会の用語集「硬霧氷」
• 軟霧氷用語集、アメリカ気象学会
• 天気情報、WeatherOnline

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