同じ雪でも、手で握るとすぐ固まる雪もあれば、さらさらして指の間からこぼれるような雪もあります。後者は一般に「粉雪」と呼ばれます。
結論からいうと、寒く乾いた環境では雪の結晶が融けにくく、表面に液体の水ができにくいため、結晶同士が強くくっつかず、すき間の多い軽くてばらばらの雪になりやすいからです。
粉雪とはどんな雪なのか
気象庁は、粉雪について「寒く乾いたときに降り、軽い雪になる」と説明しています。米国のNWSも、powder snowを「乾いていて、ばらばらで、締まっていない雪」と定義しています。
つまり粉雪は、雪とは別の物質ではありません。雪の中でも、特に乾いていて結晶同士の結びつきが弱く、ふわっとした状態の雪です。
寒いと雪の表面が融けにくい
気温が0℃に近づくと、雪の結晶の表面では融けた水が生じやすくなります。この水が結晶同士をつなぐと、雪はまとまりやすくなり、重く湿った性質へ近づきます。
一方、十分に寒い環境では結晶の表面が融けにくいため、液体の水による結びつきが弱くなります。その結果、雪の粒は互いに強く固まらず、さらさらした状態を保ちやすくなります。
乾燥していると雪が水分を含みにくい
粉雪になりやすいもう一つの条件が乾燥です。空気が乾いていると、落下中の雪片や地上に積もった雪の表面に液体の水が残りにくく、雪は乾いた状態を保ちやすくなります。
気象庁は、粉雪とは反対に、空気が比較的暖かく湿っているときにはぼたん雪になり、重い雪になりやすいと説明しています。
粉雪はなぜ「軽い」のか
雪の軽さは、雪そのものの材料が軽くなるという意味ではありません。雪の層の中に空気のすき間が多く、単位体積あたりに含まれる氷の量が少ないため、密度が低くなります。
NSIDCは雪の密度を、雪の単位体積あたりの質量として説明しています。新しく降った粉雪は、ゆるく結びついた新鮮な氷の結晶からなり、すき間が多いため低密度になりやすい雪です。
同じ水分量でも粉雪は深く積もりやすい
粉雪は密度が低いため、同じ重さ、あるいは同じ水分量の雪でも、湿って締まった雪より体積が大きくなります。そのため、見かけの積雪深が大きくなりやすいことがあります。
ただし、積雪深は雪質だけでなく、融雪、沈み込み、風による移動などでも変わります。詳しくは、なぜ同じ量の雪が降っても積雪の深さは同じにならないのか？で解説しています。
粉雪は風で舞い上がりやすい
粉雪は軽く、結晶同士の結びつきも弱いため、地面に積もったあとでも風で動かされやすい性質があります。
気象庁は、積もった雪が風によって空中へ吹き上げられる現象を「地ふぶき」としています。また、実際の大雪事例でも、気温が氷点下の中で降った軽い雪が風に吹かれて舞い上がったことを紹介しています。
粉雪そのものと吹雪は同じ現象ではありませんが、軽く乾いた雪は風で移動しやすいため、強風時には視界悪化や吹きだまりにつながりやすくなります。吹雪については、なぜ雪と吹雪は関係しているのか？で詳しく扱います。
粉雪と湿雪の違いは水分と密度にある
粉雪は乾いて軽く、粒同士がばらばらになりやすい雪です。一方、気温が0℃に近い環境では雪の一部が融けやすく、液体の水を含んだ湿った雪になりやすくなります。
湿った雪は結晶同士がくっつきやすく、握ると固まりやすいのが特徴です。また、同じ体積なら粉雪より重くなりやすく、樹木や電線、屋根などへの負荷も大きくなることがあります。
湿雪の成り立ちと特徴については、なぜ雪と湿雪は関係しているのか？で解説します。
「寒ければ必ず粉雪」ではない
粉雪になりやすさは気温だけでは決まりません。雲の中で雪の結晶がどのように成長したか、落下中の湿度、地上付近の温度、風、積もってからの時間なども関係します。
さらに、積もったばかりの粉雪でも、時間がたつと自重で沈み込み、風で締め固められたり、日射や気温上昇で融けたりして性質が変わります。粉雪は永久に粉雪のまま残るわけではありません。
粉雪は雪の「状態」の一つ
雪は、空から降るときも地面に積もったあとも、温度や湿度、風によって性質を変え続けます。粉雪はその中でも、低温で乾燥した条件のもとで生じやすい、軽くてゆるい状態の雪です。
そのため「雪と粉雪は何が違うのか」と考えるより、粉雪は雪の一種であり、寒さと乾燥によって雪がどのような性質になるかを表した呼び方と考えると理解しやすいでしょう。
まとめ
寒く乾いたときに軽い粉雪になりやすいのは、雪の結晶が融けにくく、表面に液体の水ができにくいためです。結晶同士が強くくっつかず、空気のすき間を多く含んだ低密度の雪になります。
その結果、粉雪はさらさらして軽く、同じ水分量でも厚く積もりやすく、風で舞い上がりやすい性質をもちます。
ただし、粉雪かどうかは気温だけで決まるわけではありません。湿度や風、降った後の変化も含めて、雪の状態は刻々と変わります。
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