いきは、からだの なかで あたためられ、しめった 空気に なって います。そとに でると、その 空気が ひとの くちから でて きます。

ふゆには しろく 見えて、なつには 見えません。ちがうのは、いきでは なくて、そとの 空気の ほうです。

それでは、しろい ものの ほんとうの すがたは、なんでしょう。

息は、体の中の空気です。体温に温められ、水分を多く含んだ状態で口から出てきます。

同じ息が、冬には白く見え、夏には見えません。変わるのは息ではなく、外の空気のほうです。

白く見えるものの正体を、まず「見えないもの」との対比から確かめます。

呼気の性質は季節によって大きくは変わらない。ある医療機器メーカーの解説では、気道を通った吸気は気管分岐部に達するころ、温度37℃・相対湿度100%の完全に加湿された状態になるとされる［5］。体内の空気は水分を多く含む。

ただし、口から出る息の温度は体内より低いと考えられ、この記事では値として使わない。変わるのは外気の側であり、呼気の水がどう振る舞うかを見ていく。

やかんで おゆを わかすと、くちから しろい ゆげが でます。この しろい ものが すいじょうきだと おもう ひとが います。

でも、すいじょうきは、すきとおって いて 見えません。しろく 見えて いるのは、ちいさな みずの つぶです［2］。

やかんの くちの すぐ ちかくは、なにも 見えない ところが あります。そこから すこし はなれると、ゆげが しろく 見えます［3］。

やかんの口から吹き出す蒸気は、口のすぐ近くでは透明で見えません。少し離れると、急に冷やされて、小さな水滴になり、白く見えます［3］。

気象庁の解説では、湯気も雲も、正体は小さな水や氷の粒であり、さわることができるとされています［2］。水蒸気は、見えない気体です。

ふだん「湯気は水蒸気」と言いがちですが、見えている白いものは、すでに水の粒になったあとの姿です。

気象庁の解説では、水蒸気は見えない気体であり、湯気も雲もその正体は小さな水や氷の粒とされる［2］。雲についても、気体の水蒸気をもとにしてできた小さな液体の水や固体の氷からなり、正体は「水」と説明される［4］。

やかんの口から出た水蒸気は透明で、急に冷やされると小さな水滴になって白く見える。呼吸でも同じことが起こると説明される［3］。「湯気＝水蒸気」という理解は正確ではない。

いきに ふくまれる すいじょうきは、まわりの 空気に ひやされて、ちいさな みずの つぶに なります。それで、しろく 見えます［1］。

あたたかい 空気は、みずを たくさん ふくむ ことが できます。さむい 空気は、すこししか ふくめません。コップの おおきさが、さむいと ちいさく なる ようなものです。

ただし、ほんとうに コップが ちいさく なる わけでは ありません。ふくめる みずの りょうが へる、という たとえです。あふれた ぶんが、みずの つぶに なります。

息に含まれる水蒸気は、周りの空気に冷やされると、水滴（液体）になります［1］。この変化を凝結といいます。

空気が含める水蒸気の最大量は、気温が低いほど小さくなります。中学の理科教材では、1立方メートルあたり、30℃で約30グラム、20℃で約17グラム、10℃で約9グラム、0℃で約5グラムと示されています［6］。

30℃と0℃を比べると、含める量は約6分の1です。含みきれなくなった水分が、目に見える水の粒として現れます。

空気が含める水蒸気の最大量（飽和水蒸気量）は気温が低いほど小さい。中学教材の値では、0℃で4.9、10℃で9.4、20℃で17.2、30℃で30.3 g/m³である［6］。公式表とは小数第1位で差がありうる。

0℃では30℃のときの約16%（4.9÷30.3）、10℃では20℃のときの約55%（9.4÷17.2）になる。含みきれなくなった水蒸気は水滴になり、この境の温度が露点である［6］。呼気の水蒸気が外気で冷やされて水滴になる現象は、この関係で説明できる［1］。

みずは、ふつうは すきとおって います。でも、とても ちいさな つぶに なって うかぶと、ひかりを あちこちに はねかえして、しろく 見えます。

くもや きりが しろいのも、おなじ わけと いわれます［7］。しろい いきは、ちいさな くもを、じぶんで つくって いるような ものです。

透明な水でも、小さな粒になって浮かぶと白く見えます。雲粒の半径は1〜10マイクロメートル（1ミリの千分の1が1マイクロ）で、光の波長と同じくらいか、それ以上です。この大きさだと、すべての色が散乱され、重なって、ほぼ等しく混ざるため白く見える、と名古屋大学の解説にあります［8］。

霧やもやが白く見えるのも、空気中に漂う小さな水滴が、太陽光を波長に関係なく散乱するためと、気象庁は説明しています［7］。

白い息も、この仕組みと同じと考えられます。

雲粒の半径は1〜10µm（1µmは1mmの千分の1）で、可視光の波長とほぼ同じかそれ以上である。この大きさでは可視光のすべての色が散乱され（ミー散乱）、多重散乱も重なってほぼ等しく混ざり、白く見える［8］。

霧やもやも、大気中に漂う小さな水滴が太陽光を波長によらず散乱するため白く見える［7］。呼気の白さも同様の原理と考えられるが、息の水滴の粒径の値は、参照した資料に見当たらない。1〜10µmは雲粒の値であり、息にそのまま当てはめない。

しろく なる めやすは、きおんが 13どより ひくい ときと いわれます［3］。でも、これは めやすで、きっちり きまった かぎ目では ありません。

あめの ひは、空気が しめって います。13どより あたたかくても、いきが しろく なる ことが あります。

はれて かわいた ひは、13どより さむくても、しろく ならない ことが あります。

息が白くなる目安は、気温13℃以下といわれています。ただし、13℃は固定の境目ではありません［3］。

湿度が高い雨の日は、13℃より気温が高くても白くなることがあります。湿度が低い晴れの日は、13℃より低くても白くならないことがあります［3］。

外の空気がすでに水分をたっぷり含んでいれば、息の水分が水の粒になりやすいからです。3章の「含める量」の話とつながります。

息が白くなる目安は気温13℃以下とされる。ただし、湿度が高い雨の日は13℃より高くても白くなり、湿度が低い晴れの日は13℃より低くても白くならないことがある［3］。

13℃という値の根拠や計算は、参照した資料では確認できていない。目安であり、境目ではない。外気が湿っているほど、呼気の水分は凝結しやすくなると考えられる。

0どに ちかい ところでは、いきは しろく 見えます。でも、マイナス 25どくらいの れいぞうそうこでは、しろく ならない、と せつめいされて います［9］。

そこでは、いきの みずが、こまかい こおりの つぶに なって うかび、目には 見えなく なる、と かいて あります。

「さむいほど しろい」と おもいがちですが、さむすぎると 見えなく なる ことも あるのです。

0℃付近の外では、吐く息は白く見えます。ところが、日本冷蔵倉庫協会の解説では、-25℃ほどの冷蔵倉庫の中では、息の水分が微細な氷になり、目に見えない微粒子として浮遊すると説明されています［9］。

「寒いほど白い」とは限りません。この説明は1つの団体の解説です。

日本冷蔵倉庫協会の解説では、0℃付近では吐息は白く見えるが、-25℃程度の冷蔵倉庫内では微細な氷になり、目に見えない微粒子として浮遊するとされる［9］。極低温でも白くなるとは限らない。

氷の微粒子が見えなくなる理由（粒の大きさ等）は、この1出典のみで、追加の確認が要る。

今日できること

れいぞうこで ひやした コップに、はーっと いきを かけて みましょう。コップが しろく くもります。その くもりが きえるまで、なんびょう かかるか、かぞえて みましょう。ちいさな みずの つぶが ついた しるしです。コップは、おうちの ひとと いっしょに、わって ケガを しない ものを つかいます。

こうしきの 情報じょうほう

きしょうちょうの「気象きしょう科学館かがくかん・キッズ」に、ゆげや くもの ことが のって います。

今日できること

冷蔵庫や冷凍庫で冷やしたコップ（ガラスでなく、割れにくいものを選び、大人と一緒に扱います）に、息を吹きかけて、どのくらいで曇るか、その曇りが消えるまで何秒かかるかを見てみます。曇りは、息の水蒸気が冷えて水の粒になった跡です。冷やす時間を変えたり、室温のコップと比べたりすると、含める量と温度の関係が見えてきます。

公式情報

気象庁の「気象科学館・キッズ」に、湯気・雲・霧のことがまとまっています。

今日できること

冷蔵庫や冷凍庫で冷やしたコップ（割れにくいものを選び、大人と一緒に扱う）に息を吹きかけ、曇り方を室温のコップと比べる。曇るのは、呼気の水蒸気が冷えて凝結するためと考えられる。

資料を読むなら

気象庁の解説（湯気・雲・霧の散乱）と、名古屋大学ISEEの「気象50のなぜ+10」（ミー散乱）が、出典の中で最も原理に近い。