雪結晶グローバル分類 C2 の立体モデル

鞘状結晶（C2a 鞘・C2b 束状鞘・C2c 鞘集合）

グローバル分類（菊地ほか 2012；Kikuchi et al. 2013）の【C2：鞘状結晶（Sheath-type crystal）】は、『C：柱状結晶群』の 2 番目の中分類です。Magono and Lee（1966）の N1c「単鞘」を「C2a：鞘」、N1d「束状鞘」を「C2b：束状鞘」とし、新たに「C2c：鞘集合」を加えて 3 小分類にしました。ML の N2a〜N2c（針状結晶の組合せ）は結晶の付着・併合（雪片）を表すものなので、新分類では『A：付着・併合結晶群』へ移されています。平均的な大きさは、針状結晶（C1、平均 2 mm）よりやや長めです。

鞘とは。 針のように細長い柱状結晶ですが、壁の薄い中空の六角柱で、刀の鞘（さや）のような形をしています。論文は細長角柱（C3d）との違いとして、細長角柱は軸比 c/a が 50 に達しながら中身が完全に詰まったバルクの結晶であるのに対し、鞘は中空であることを挙げています。c軸は柱の軸方向で、稜と柱面が伸びる一方で内部が取り残されるため中空になります。

3 型の関係。 鞘が 1 本なら C2a、複数の鞘が根元を共有して束になって平行に近い向きへ伸びると C2b、鞘がいろいろな向きに組み合わさると C2c です。各モデルの「c軸を表示」で軸を、「中身の詰まり」（C2a）で鞘と細長角柱の違いを確かめられます。

画面をドラッグすると回転、ホイール（スマートフォンではピンチ）で拡大縮小できます。各モデルは論文の記載と代表写真をもとにした模式図で、寸法比は見やすさのため誇張しています。

1. C2a：鞘Sheath

1 本の鞘です。ML の N1c 単鞘に対応します。壁の薄い中空の細長い六角柱で、根元側が開いて中空が見え、先端へ向かってやや細くなります。モデルは横に寝かせてあります。「中身の詰まり」スライダーを上げると壁が厚くなり、100 で中身の詰まった細長角柱（C3d）と同じ形になります。

鞘の壁 中空の内側 c軸
構造のポイント
  • 細長い六角柱の中が空洞（壁が薄い）。根元側の端が開き、先端へ向かって細くなる。
  • c軸は柱の軸方向。針（C1a）や細長角柱（C3d）と外形は似るが、鞘は中空。
  • 「中身の詰まり」100 ≒ 細長角柱（C3d）。

2. C2b：束状鞘Bundle of sheaths

複数の鞘が根元を共有し、束になってほぼ同じ向きへ伸びた結晶です。ML の N1d 束状鞘に対応します。モデルは長さの違う 4 本の鞘が根元から扇形にわずかに開いて伸びるもので、「分解」で 1 本ずつ横に離せます。

鞘の壁 中空の内側 c軸
構造のポイント
  • 根元を共有した 4 本の鞘が、数度〜十数度の開きで束になって伸びる。
  • 1 本ずつはふつうの鞘（中空）で、長さはまちまち。
  • 「分解」で束をほぐすと本数と向きが分かる。

3. C2c：鞘集合Combination of sheaths

鞘がいろいろな向きに組み合わさった結晶で、グローバル分類で新たに加えられました。束状鞘が同じ向きの束であるのに対し、鞘集合では鞘どうしの角度が大きく、中心から放射状に出ます。モデルは 5 本の鞘が根元を中心に集めて別々の向きへ伸びるもので、「分解」で中心から離せます。

鞘の壁 中空の内側 各鞘の c軸
構造のポイント
  • 5 本の鞘が根元を中心に集め、互いに大きな角度で放射状に伸びる（多結晶）。
  • 束状鞘（C2b）との違いは鞘どうしの角度。針集合（C1c）の鞘版にあたる。
  • 「c軸を表示」で各鞘の軸の向きがばらばらなことが分かる。

参考文献

  • 菊地勝弘・亀田貴雄・樋口敬二・山下晃・雪結晶の新しい分類表を作る会メンバー（2012）：中緯度と極域での観測に基づいた新しい雪結晶の分類―グローバル分類―．雪氷，74(3)，223–241．（C2 と C3d の記述、表3、図1-1 の代表写真）
  • Kikuchi, K., Kameda, T., Higuchi, K., Yamashita, A. and Working group members for new classification of snow crystals (2013): A global classification of snow crystals, ice crystals, and solid precipitation based on observations from middle latitudes and polar regions. Atmospheric Research, 132–133, 460–472.
  • Magono, C. and Lee, C. W. (1966): Meteorological classification of natural snow crystals. J. Fac. Sci., Hokkaido Univ., Ser. VII, 2, 321–335.（N1c・N1d）