質問: 水の表面張力、水蒸気圧について こないだ、気象予報士のテキストの「表面張力」の項を読んでいたら 「一般に、飽和水蒸気圧の値は水平な水面に対しての値で、水滴のような球形に対する飽和水蒸気圧ではありません。水滴に対する飽和水蒸気圧は水滴の表面張力の影響で水面に対する値より大きくなります。」と書かれていました。正直、この文の意味がわかりません。水蒸気圧って水蒸気分子による分圧のことですよね?水面と水滴って関係あるのですか?
回答: 雲の成因に関係した記述だろうと推察します。 > (1)雲の発生に凝結核が必要なのはなぜ? > > 水蒸気が飽和水蒸気圧(100%)で凝結するというのは,水蒸気を含んだ空気が平らな水面と接触しているときの話です。接触している水面が水滴の場合は,表面張力が影響するため,凝結が始まる水蒸気圧の値は100%より大きくな ります。表面張力の影響は水滴の半径が小さいほど大きいので,凝結が始まる水蒸気圧は小さな水滴ほど大きくなります。 > > Wilsonが行った有名な霧箱の実験で,純粋な水蒸気だけを含んだ空気では,水蒸気圧が320 ~500%の過飽和状態にならないと凝結しないことが確かめられました。水滴の大きさが0.01μmでは112.5%, 0.1μmでは101.2%の過飽和状態にならないと凝結しないことも確かめられています。 > > 晴れ,曇り,雨の日の違いは何 というわけで、凝結核がなければ、雲はめったに発生しない気象現象になっていた事でしょう。 ちなみに、表面張力とは関係無さそうですが、水滴の飽和水蒸気圧は雨の成因とも関連しています。 参考: 雨が降るしくみ - バイオウェザー・お天気豆知識 過冷却、過冷却水滴、雨粒の形成 - バイオウェザー・お天気豆知識 大陸移動説で有名なヴェーゲナーは、こんな所でも業績を残しているんですね。