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地学基礎教室「水の状態変化」

空気塊くん
空気塊くん
気象分野を理解する上で水についての理解はとても大切だよ

地球表層の水

地球表層にはたくさんの水が存在しています。

図「地球」
空気塊くん
空気塊くん
地球ならではの特徴だね

地球表層の水は海・陸・大気にも存在していますが、圧倒的に海に多く存在しています。
その割合は約97%で、液体として存在しています。

うさぎさん
うさぎさん
圧倒的だね

次に多いのは陸地です。
その割合は約3%で、川の水の他に、氷河や地下水としても存在しています。
ちなみに陸の水の約6割は氷として存在しています。

うさぎさん
うさぎさん
意外と氷が多いんだね

最後に大気です。
大気に含まれている水の量はほんの少しです。水蒸気や雲として存在しています。

うさぎさん
うさぎさん
ここが雨などの気象現象に関係しているんだね

そしてここで大切なのは水は、海や陸や大気にずっと存在し続ける訳ではなく、状態変化をしながらそれぞれの場所を循環しているということです。循環している時に雨が降ったりする気象現象に繋がります。

水の状態変化

水には様々な状態が存在しています。
固体・液体・気体です。
水がそれぞれの姿に状態を変えることを状態変化と言います。

図「水の状態変化」
うさぎさん
うさぎさん
状態変化にはそれぞれ名前がついているんだね
空気塊くん
空気塊くん
普段使わない言葉も多いから覚えておいた方がいいよ

状態変化が起きる時、熱が放出されたり、吸収されたりします。この熱を潜熱と言います。
物質が持つエネルギーは固体<液体<気体です。
例えば100℃の液体の水と100℃の水蒸気があった場合、水蒸気の方がエネルギーを多く持っています。
そのため、水蒸気が液体の水に状態変化するとき余分なエネルギーが放出されて周囲の気温は上がります。

空気塊くん
空気塊くん
この場合は潜熱の放出というよ
図「潜熱」
例題

問:庭に打ち水をすると、気温は上がるか下がるか。
答え:下がる。
解説:庭に打ち水をすると、水は蒸発をします。その時に潜熱は吸収されます。そのため、周囲の気温は下がります。

うさぎさん
うさぎさん
だから暑い日に打ち水している人が多いんだね
空気塊くん
空気塊くん
状況によっては打ち水することで湿度が上がってよりジメジメしてしまうこともあるから、風通しがいい場所で行うのがポイントだよ

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