ミー散乱と幾何光学的散乱について超わかりやすく簡単に解説【気象予報士試験対策】

『イラスト図解よくわかる気象学』で気象予報士試験の準備中。

今日は、ミー散乱と幾何光学的散乱について学習しました。

ミー散乱とは、太陽光線の波長と衝突する粒子の半径がほぼ同じくらいの長さであるときに生じる散乱のことです。

「衝突する粒子」は、雲の粒やエアロゾルが想定されます。

レイリー散乱では、散乱光の強度は太陽光線の波長によって異なりましたが、ミー散乱では、散乱光の強度は太陽光線の波長の依存しません。

なので、太陽光線に含まれる様々な波長の電磁波は雲の粒やエアロゾルに衝突し、同じように散乱します。

「太陽光線に含まれる様々な波長」にはそれぞれ色があるので、それらが散乱し混じり合うことで、ミー散乱では白っぽく見えることになります。

幾何光学的散乱とは、太陽光線の波長が衝突する粒子の半径よりもずっと短いときの散乱です。想定される粒子は雨粒です。

幾何光学的散乱では太陽光線は雨粒に差し込むときに一回屈折し、雨粒の中で一回反射し、そして雨粒から出ていくときにもう一回屈折します。

その際、屈折する角度が太陽光線に含まれる様々な波長により異なるので、雨粒を介して太陽光線がバラバラに分解されます。

これは、太陽光線、つまり可視光線は波長によって色が異なるので、色別にバラバラになるということです。

そうして生じる現象が、虹です。

幾何光学的散乱といえば虹ですが、ミー散乱といえば今でいえば中国の都市部などでみられる白っぽい空でしょうか。

ミー散乱の対象となる粒子は雲の粒やエアロゾル（土ぼこりやすす）です。つまり、空気中に土ぼこりやすすなどが多いほど、ミー散乱が起こりやすいということです。

気象予報士試験に合格されている中島俊夫氏が書かれた『イラスト図解　よくわかる気象学』を使って学習しています。漫画付きで、とてもわかりやすいです。

【オンスク.JP】では、この著者による講座をパソコンやスマホで視聴することができます。興味のある方は、試してみてください。

※講師や講座内容は変更されることもあるかもしれないので、各自で内容を確認の上でお願いします。