雪の結晶はなぜ六角形?【天気のふしぎ】

雪の結晶の基本パターンは「六角形」です。どうして五角形や八角形ではなく、六角形なのか。他にはどんな形があるのか、詳しく見てみましょう。

 雪は雲の中でできた氷の結晶です。雲の内部の温度が低くて上昇気流があると、雲内の水蒸気が大気中の微細な塵などを芯として凝結し、直径0.01ミリメートルくらいの氷の結晶(氷晶)ができます。

 この氷晶は初めは球形ですが、周囲の水蒸気を取りこんで成長し、球の表面が徐々に変化していき、雪の結晶となります。

 その雪の結晶の基本パターンは「六角形」です。どうして五角形や八角形ではなく、六角形なのか。

 それは、そのもととなる水の分子(酸素原子と水素原子)が、正六角形の組み合わせを基本にして結晶を作るからです。すなわち、その形が水の分子配列にとって、もっとも安定した形ということです。

 雪の結晶には柱状のもの、針状のもの、樹枝状のものなど、いろいろな形があります。

 世界的にその名が知られている雪の研究家、中谷宇吉郎(1900~1962年)は結晶形を42種類に分類しています。

 結晶の形は雪ができるときの気温や湿度などによって変化します。湿度が高いと樹枝状や針状の形となり、湿度が低いと柱状や板状の形になります。そしてさらに温度との関係によって、それぞれ違った形の結晶を作りだすのです。