飛行機雲ができるのはなぜ？2パターンの違いとは？チコちゃん

26年10月23日放送の「チコちゃんに叱られる」の問題『なぜ飛行機雲ができる？』の答えなどまとめてご紹介。実は飛行機雲にはパターンA、Bの2種類があるそうでその仕組みの違いとは？

ゲスト出演者
なぜ飛行機雲ができる？

ゲスト出演者

【ゲスト】藤本美貴、JO1河野純喜

【VTRゲスト】なし

なぜ飛行機雲ができる？

3問目の出題は、

飛行機雲ってなんでできるの？

チコちゃんの答えは、

パターンA エンジンから排出された水蒸気が氷に変わるから

パターンB 翼が空気を切り裂くと翼周りの水蒸気が氷に変わるから

解説は日本大学の三隅良平教授。

飛行機雲はその名の通りに普段私たちが目にする空に浮かぶ雲と同じ原理で出来るもので、その正体は水や氷の粒。空気中には目に見えない水蒸気が含まれていてマイナス以下の寒い上空で冷やされると水や氷の粒に変化してゆっくりと雲を形成。

この出来上がる時間がポイントで空に浮かぶ雲は空気がゆっくり上昇する事で数十分から数時間かけて出来上がるものですが、飛行機雲に関しては飛行機が通り過ぎた一瞬の間に出来上がるという違い。

飛行機が飛ぶ高さは一般的に1万m前後でこのエリアの気温は－40℃前後とされていて、このような環境だと水蒸気は一瞬で氷に変わってしまいますが、そのもととなる水蒸気には前述の通りにパターンAとBの2種類が存在。

【パターンA：ジェットエンジンから出る水蒸気】

飛行機の動力はジェットエンジンになっていますが、その構造はというと前方から空気を取り込んで燃料と混ぜて燃やす事で高温のガスを発生させ、そのガスを後方へ勢いよく吹き出す事で空を飛ぶ推進力にするというもの。

そしてジェット燃料が燃焼する時には排気ガスとして二酸化炭素と水蒸気が発生するので、この水蒸気が寒い上空で冷やされて一瞬で氷の粒に変化。これが連続して起こるので飛行機の後方に長い飛行機雲が生まれるという仕組み。

【パターンB：翼周りにある水蒸気】

上空の空気にはもともと水蒸気が含まれていますが、飛行機は時速900kmほどの高速で飛行しているので、その速さによって空気が切り裂かれるような状態となって空気に含まれる水蒸気が一瞬のうちに氷へ変化。

普段、私たち人間も含めたすべての物体は気圧という空気の力で常に押されている状態で、飛行機の翼にも同じことが起きていますが前方から風を受けて飛び始めると、翼の断面の形によって翼の上の方が低い気圧、下の方が高い気圧という状態に。空気は気圧が高い方から低い方へと流れる性質があるので翼の端の方で下から上へと流れる空気の乱れが発生。この状態で前に進むと翼の端で空気の渦が発生して渦の中心付近は空気がやや薄くなって気圧が低下し、気圧が急激に下がると空気は冷たくなるので渦の中心で水蒸気が氷に変化して飛行機雲に。