雪の結晶の観察入門｜ルーペとスマホで見る形の種類と、気温で形が変わるしくみ

スマホで結晶を撮るコツ

雪の結晶をスマホで撮ると、肉眼では気づかなかった模様が写ることがあり、後から形を比べるのにも役立ちます。小さな被写体を寒い屋外で撮るので、いくつかのコツがあります。

ピントは画面ではなく距離で合わせる

マクロ撮影では、ピントの合う距離がとても狭くなります。画面をタップしてもピントが合いにくいときは、スマホを少しずつ前後に動かし、ピントの合う位置を探します。連写を使い、たくさん撮った中からピントの合ったものを選ぶと効率的です。

光の当て方で模様の見え方が変わる

結晶は透明なので、真上から強い光を当てると、白く飛んで模様が見えにくくなります。斜めから光を当てると、板の中の線や枝の立体感が浮かび上がります。昼間は空の明るさを、夜は小さなライトを横から当てる形にすると撮りやすくなります。

撮影の基本については、スマホで写真をきれいに撮るコツも参考にしてください。構図やピントの考え方は、雪の結晶の場合も同じです。

スマホの熱と寒さに注意する

スマホ本体は使っているうちに温かくなるので、結晶に近づけすぎると、レンズの熱で溶けてしまうことがあります。撮影は手早く済ませ、一枚撮ったら少し離すようにします。

寒い屋外ではバッテリーの減りが早くなり、電源が急に切れることもあります。撮影の合間はポケットに入れて温めておきます。冷えたスマホを急に暖かい室内に持ち込むと、内部に結露ができることがあるので、袋に入れてしばらく置いてから取り出すと安心です。

観察を記録して、空の様子を読み取る

雪の結晶の観察は、記録を残すと楽しみが広がります。結晶の形と、その日の天気や時刻を合わせて残しておくと、空の上の様子を自分なりに想像できるようになります。

記録しておきたいこと

記録には、観察した日付と時刻、地上の気温（わかる範囲で）、風の強さ、雪の降り方（さらさら・ぼたん雪など）、見つけた結晶の形を書きます。写真に番号を付けて、ノートと対応させておくと後で見返しやすくなります。

形の変化から上空を想像する

同じ日のうちでも、時間がたつと降ってくる結晶の形が変わることがあります。降り始めは角板が多かったのに、夜になって樹枝状が増えてきた、というような変化です。前の章の気温と形の表を手がかりにすると、結晶が育った高さの気温や湿り具合が変わってきたのではないか、と考えることができます。

天気図や雲の様子と合わせて見ると、さらに理解が深まります。冬型の気圧配置のときの雪と、低気圧が近づいたときの雪では、結晶の様子が違うことがあります。天気図の見方は天気図の読み方、雲の種類は雲の種類と天気の見方にまとめています。

冬の氷の観察と組み合わせる

雪の日の前後には、霜や霜柱、窓ガラスの氷の模様など、ほかの氷の形も見られます。霜も水蒸気が直接氷になってできるもので、雪の結晶と似た枝分かれが見られることがあります。霜柱ができるしくみと合わせて観察すると、冬の氷の世界を広く楽しめます。

一歩進んだ楽しみ方

観察に慣れてきたら、次のような楽しみ方もあります。

形の種類を集める

角板、扇形、樹枝状、角柱、針、鼓型と、見つけた形を一つずつ記録していくと、図鑑のように自分だけのコレクションになります。一冬の間にどれだけの種類を見つけられるか、目標を決めるのも励みになります。

博物館や科学館で学ぶ

雪の結晶の研究については、中谷宇吉郎にゆかりのある科学館などで、展示を通して学べる場所もあります。人工的に雪の結晶を作る実験装置や、結晶の写真の展示を見ると、自分の観察で見つけた形の理解が深まります。開館日や展示内容は施設の公式サイトで確認してください。

人工雪づくりは科学館の実験で体験する

ペットボトルやドライアイスを使って、家庭で雪の結晶を育てる実験が紹介されることがあります。ドライアイスは非常に低温で、素手で触ると凍傷になったり、密閉した容器に入れると破裂したりする危険があります。試してみたい場合は、科学館の実験教室など、指導者のいる場で体験するのが安心です。

まとめ

雪の結晶は、空の上で水蒸気が直接氷になって育ったもので、六角形の形は氷の分子の並び方から生まれます。結晶が育った場所の気温によって板か柱かが変わり、水蒸気が多いほど枝分かれした複雑な形になります。一つの結晶には、雲の中で通ってきた道のりが記録されています。

観察に向いているのは、地上でも氷点下で風の弱い、さらさらした雪の日です。まずは黒い布かフェルトを一枚用意し、次に雪の予報が出た日に、布とルーペを外の空気で冷やしてから、数秒だけ雪を受けて見てみてください。小さな六角形が一つ見つかれば、そこから冬の空の読み方が少しずつ広がっていきます。