Research press release

雨滴の大きさの起源

Nature Physics

Origin of raindrop size revealed

雨滴の大きさがさまざまであるのは、個々の水滴がばらばらになることが原因である、とNature Physics(電子版)に報告される。これは、これまで考えられていたよりも、かなり簡単なメカニズムである。

地面に落ちる雨滴の大きさはさまざまである。このような大きさの分布は、落下している水滴が何度も複雑な相互作用をした結果生じると考えられていた。しかし、E VillermauxとB Bossaは、落下する水滴の高速動画を分析して、相互作用していない個々の雨滴がばらばらになることでこのような分布が生じることを明らかにした。

最初は球状だった水滴が落下すると、徐々に平たくなってパンケーキの形になることが、この動画によって実証された。水滴がさらに広がって薄くなると、やがてその前面に空気を捕らえて、ひっくり返ったかばんの形になる。最終的には、かばんの形の水滴が一定の大きさまで膨らむと、ばらばらになって小さな水滴がたくさんできる。こうしてできた水滴の大きさの分布は、自然の降雨の分布とよく似ている。

The sizes of raindrops are caused by the break up of individual droplets, reports a study published online this week in Nature Physics. This is a much simpler mechanism than was previously thought.

When raindrops hit the ground they do so in a wide range of sizes. It was thought that this size distribution was the result of a complex series of interactions between the droplets as they fall. But by analyzing high-speed movies of falling water droplets, Emmanuel Villermaux and Benjamin Bossa show that this distribution is caused by the fragmentation of individual, non-interacting raindrops.

The movies demonstrate that as an initially spherical droplet falls, it gradually flattens out into a pancake shape. As it gets wider and thinner, it eventually captures the air in front of it to form the shape of an upturned bag. Finally, as the bag inflates to a certain size, it breaks apart into many smaller droplets ― droplets whose size distribution mimics that of natural rainfall.

doi: 10.1038/nphys1340

「注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したプレスリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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