対流圏では上空ほど温度が低くなる
高山に登ると平地よりも空気が冷たいことから、上空ほど空気の温度が低いことがわかります。温度が低くなる割合は、平均的に見て1kmごとに約6.5℃です。
このように温度が低くなっていく割合を気温減率といいます。
空気が地表付近で暖かく上空で冷たくなっているのは、太陽光が空気をほとんど素通りし、初めに地表を熱するためです。熱せられた地表が空気を下のほうから温めます。ここで空気の温まるようすを思い浮かべるとき、地面に接することで温まるイメージをいだきやすいですが、もっと正確な理解のためには赤外線の知識が必要となります。これについては、筆者らが執筆した『図解・気象学入門 改訂版』でくわしく解説していますので、ぜひそちらをご一読ください。
さきほどの図「大気の鉛直方向の温度分布」を見ると、上空ほど温度が低いのは、日本のある中緯度付近の場合、地上から高度11km程度までであることがわかります。この範囲を対流圏といい、対流圏のいちばん上の面を対流圏界面（たいりゅうけんかいめん）といいます。かなとこ雲はこの対流圏界面でできます。
航空機から見た「対流圏界面」。雲の上面が見える photo by gettyimages
ですから、「かなとこ雲」を観察すれば、対流圏の厚さを直接目で見ていることになります。
対流圏界面は、雲の上方への成長限界でもあった
ここで、「かなとこ雲って、どんな雲？」と思われた方もいるかもしれません。じつは、空にぽっかりと浮かぶ「わた雲」は、鉛直方向へ成長するにしたがって積雲から積乱雲へと名前を変えますが、対流圏界面の高さまで発達すると、積乱雲の頂上部分は上へと成長することができなくなり、水平方向に広がり始めます。
このような形をはっきりとともなう積乱雲は、特にかなとこ雲とよばれます。金属をたたいて加工するための台となる「鉄床（かなとこ）」の形に似ているところから、こうよばれているのです。続いては、このかなとこ雲をはじめとした、さまざまな雲の姿をご紹介しましょう。
鉄床（かなとこ）。この鉄床に似ているのが「かなとこ雲」。どんな形をしているのだろうか photo by gettyimages
図解・気象学入門 改訂版 原理からわかる雲・雨・気温・風・天気図
気象予報の話を中心に、気象現象の原理に迫る『図解 天気予報入門』。一方、気象にまつわる素朴な疑問から、気象と天気の複雑なしくみまで、その原理を詳しく丁寧に解説した『図解 気象学入門』。どちらも「しくみがわかる」入門書です。もちろん、2冊読めば、さらに理解が深まります。
