自然

飛行機雲はなぜできる？空の水の秘密

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飛行機雲は煙なの？

煙ではなく、水が凍った雲です。材料の水は、エンジンが燃料を燃やして作っています。

ジェット燃料は灯油に近い油で、主な成分は炭素と水素です。これが燃えると、二酸化炭素と一緒に水ができます。アメリカ環境保護庁（EPA）も、ジェットの排気には水蒸気と二酸化炭素が含まれると説明しています。ほかに含まれるのは、硫黄酸化物やすすなどの粒です。水は、燃料を燃やすと決まって出てくる燃焼の産物なのです。

ときどき「飛行機雲は化学物質をまいた跡だ」という話も見かけます。EPAはこの説を不正確だと明言しています。飛行機雲は、ジェット機が飛ぶと普通に起きる現象です。農薬の散布や消火のように実際に薬剤をまく作業は、低く飛ぶプロペラ機などが行います。

どんな条件でできるの？

イギリス気象庁は、3つがそろうと飛行機雲ができると説明しています。エンジンが出す水蒸気、氷点下をはるかに下回る冷たい空気、そして水がくっつく小さな粒です。この粒を凝結核と呼び、排気に含まれるすすがその役目を果たします。

順番も決まっています。熱く湿った排気が冷たい外気と混ざると、ごく短い間だけ水蒸気が飽和し、すすの粒に水がつきます。その水滴がすぐに凍って氷の粒になるのです。冬に吐く息が白く見えるのと同じことが、けた違いの低温で起きています。

• イギリス気象庁：飛行機雲ができるのは、およそ2万フィート（約6100メートル）より上。
• アメリカ国立気象局：目安になる冷たさはマイナス40度。
• 英語版Wikipedia：排気の飛行機雲は、たいてい高度8000メートル以上、気温マイナス36.5度より冷たい空気の中でできる。

この条件を最初に理論で示したのは、ドイツのエルンスト・シュミットです。1941年の論文で、のちに1953年、アメリカのハーバート・アップルマンが予測に使える形にまとめました。2人の名前をとった「シュミット・アップルマン条件」は、いまも飛行機雲の発生を見積もる基本の考え方として、気象の研究に使われています。

なお、離着陸のときに主翼の先から白いすじが出ることがあります。これは翼の端で空気の圧力と温度が下がって、水分が一瞬だけ結露するものです。湿った日に起きやすく、機体から数メートルで消えます。排気の飛行機雲とは別の現象です。

すぐ消える日と残る日は、何が違うの？

差を決めるのは、その高さの空気がどれだけ水蒸気を含んでいるかです。乾いていれば、氷の粒は昇華して、固体から直接気体に変わります。そうなると数秒から数分で見えなくなります。

逆に、空気が氷に対して過飽和だと、氷の粒は消えません。過飽和とは、氷の表面から見た湿度が100％を超えている状態です。周りの水蒸気を取りこんで育ちます。風に流されて横に広がり、幅が数キロメートルになったり、1日以上残ったりします。広がりきると、高い空の巻雲と見分けがつかなくなります。

EPAによると、上空の湿り具合は、地上の湿度とは大きく違うことがあります。部屋や庭の湿度計の数字から、飛行機雲が残るかどうかは読めません。

飛行機雲で天気は分かるの？

アメリカ国立気象局は、船乗りの言い伝えを紹介しています。飛行機雲がすぐ消えるか、そもそもできない日は好天が続く。長く残る日は、天気が変わる兆し、というものです。

ただし、飛行機雲そのものが地上の天気を変えるわけではありません。イギリス気象庁は、飛行機雲は地上に天気をもたらすほど大きな雲ではないとしています。同庁によると、飛行機雲がよく見えるのは、ほかの雲が少ない高気圧の日です。

飛行機雲は、上空の湿り具合を教えてくれる目印の1つです。天気を知りたいときは、気象庁の予報と合わせて見るのが確かです。

地球の気温に影響はあるの？

影響はあると考えられていて、いま研究が進んでいるところです。残った飛行機雲は、日光をはね返すよりも、地面から逃げる熱を閉じこめる働きのほうが大きいとされます。EPAは、残る飛行機雲には「小さな温暖化の効果を持つ可能性がある」とし、さらに研究が必要だと書いています。

どれくらいの大きさなのかは、見積もりに幅があります。Googleは、2022年の国連の気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の報告書を引き、航空による温暖化の効果の約35％が飛行機雲によるものだとしています。

減らす試みも始まっています。2023年、Googleとアメリカン航空などは、飛行機雲ができやすい高度を人工知能で予測しました。そして、その高度を避けて飛ぶ試験をしています。6か月で70便を飛ばし、衛星画像で比べると、飛行機雲は54％減りました。そのかわり、避けた便は燃料を約2％多く使っています。

家から観察するには？

飛行機雲は、ベランダや公園から観察できます。次の手順で記録すると、その日の上空の様子が見えてきます。

1. 飛行機雲を見つけたら、時刻と、飛行機が進んでいる方角をメモする
2. 白い線の端が消えはじめるまでの時間を、時計で数える
3. 1分おきに、同じ場所から同じ向きで写真を撮る
4. 「すぐ消えた」「途切れた」「広がった」のどれかを書き、上の表と見比べる
5. 翌日以降の天気も書き足して、言い伝えが当たったかを確かめる

同じ日に何本も見えたら、消えるまでの時間を比べてみてください。消えるまでの時間が違えば、飛ぶ高さや場所によって空気の湿り具合が違う、ということです。

観察に使える道具は？

飛行機と飛行機雲の先端を見る道具と、同じ構図で写真を撮り続ける道具を1点ずつ選びました。価格は2026年10月時点の楽天市場の表示です。

双眼鏡：ケンコー・トキナー NEW SG 7×18 DH FF WP　約4,985円。倍率7倍で、ピント合わせが要らないフリーフォーカス式です。重さは142グラムで、防水設計です。
向いている人：空の飛行機をさっと追いたい人。注意：ピントが合う最短距離は5メートルなので、近くの物を見るのには向きません。太陽やその近くには向けないでください。

三脚：Fotopro 三脚 DIGI-204　約2,970円。4段のアルミ三脚で、最大120センチまで伸び、重さは570グラムです。
向いている人：上の手順3のように、1分おきに同じ構図で写真を撮りたい人。注意：スマホで使うにはホルダーが要ります。商品ページで、スマホホルダー付きの組み合わせを選んでください。

雲の種類まで見分けたくなったら、気象庁気象研究所の研究者が書いた雲の図鑑も、下の欄で紹介しています。

まとめ

飛行機雲は、燃料を燃やしてできた水蒸気が、マイナス40度近い上空ですすを芯に凍った氷の雲です。数秒で消えるか何時間も残るかは、その高さの空気の湿り具合で決まります。

地上の天気を変える力はありませんが、上空の湿り具合を知る手がかりにはなります。次に見上げたら、白い線が何分で消えるかを数えてみてください。すぐ消えたその日の上空は、乾いています。

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