一般小学生
まとめ
- 霜柱
- 地中の水分が毛細管現象によって地表に吸い上げられ、凍結して柱状に成長した氷
解説
霜柱の形成には、地表面と地中の温度差、および土壌の性質が深く関わっています。まず、放射冷却などによって地表面の温度が0度以下になり、かつ地中の温度が0度以上に保たれていることが条件となります。地表付近の水分が凍結すると、土壌粒子の隙間に残っている水分が「毛細管現象」によって上部へと引き寄せられます。この供給された水分が次々と凍結し、先にできた氷を押し上げることで、垂直方向へ伸びる氷の柱が形成されます。
霜柱と混同されやすい現象に「霜」がありますが、これらは成因が全く異なります。以下の表にその違いをまとめます。
| 項目 | 霜（しも） | 霜柱（しもばしら） |
|---|---|---|
| 水の供給源 | 空気中の水蒸気 | 地中の水分 |
| 形成の仕組み | 昇華（水蒸気が直接氷になる） | 毛細管現象による凍結 |
| 発生場所 | 物体や地面の表面 | 地表面から上方向へ成長 |
小学生のみなさんへ
寒い冬の朝、地面が盛り上がって、シャリシャリと音を立てる氷の柱を見たことはありませんか？これが「霜柱」です。霜柱は、地面の中にある水分が凍ってできたものです。
地面の表面が0度より低くなると、土の中にある水が凍り始めます。すると、もっと深いところにある水が、細いストローで吸い上げられるように地面の表面へと上がってきます。この仕組みを毛細管現象といいます。上がってきた水が次々と凍って積み重なることで、背の高い氷の柱ができあがるのです。
霜柱は、関東地方に多い「関東ローム」という火山灰の土で特によく見られます。砂場のようなサラサラした砂では、水を吸い上げることができないので、霜柱はあまりできません。
ルラスタコラム
霜柱を踏むと「サクッ」といい音がしますよね。実は霜柱は、土を持ち上げながら成長するので、地面を数センチも持ち上げることがあります。植物の根っこまで持ち上げてしまうこともあるので、農家の人にとっては少し困った現象でもあるんですよ。
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