雪結晶グローバル分類 P1 の立体モデル

角板状結晶（P1a 角板・P1b 厚角板・P1c 骸晶角板）

グローバル分類（菊地ほか 2012；Kikuchi et al. 2013）の【P1：角板状結晶（Plate-type crystal）】は、Magono and Lee（1966）の P1「正規六花」を分解して、「P1a：角板」、ML にはなかった「P1b：厚角板」、「P1c：骸晶角板」の 3 種にした中分類で、板状結晶群『P』の出発点にあたります。平均的な大きさは 0.1〜1 mm です（初期結晶群の角板氷晶 G2a はこれよりずっと小さく、数十 µm）。

角板と c軸。 角板は六角形の薄い板で、c軸（結晶主軸）は板の面に垂直です。c軸方向の成長が遅く、a 軸方向（六角形の頂点の方向）へ広がったものが板状結晶で、逆に c軸方向へ伸びると角柱（C3a）になります。厚角板はその中間の、厚みのある角板です。各モデルの「c軸を表示」で面に垂直な c軸を出せます。

骸晶角板。 従来から知られている骸晶は、角柱・砲弾・厚角板などの外形はそのままで、底面や柱面が結晶の中心に向かってくぼんだ「蟻地獄」のような形をしています（図鑑）。骸晶角板はその角板版で、縁と稜は伸びるのに面の成長が取り残され、六角形の段が中心へ向かって落ち込みます。

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、厚みなどの寸法比は見やすさのため誇張しています。

1. P1a：角板Plate

六角形の薄い板で、もっとも基本的な板状結晶です。表面には中心から 6 つの角へ向かう稜や、内側の六角形の筋が見えることがよくあります。「厚さ」スライダーで板を厚くしていくと厚角板（P1b）に近づきます。

角板 表面の稜 c軸
構造のポイント
  • 正六角形の薄い板。六角形の頂点の方向が a 軸、面に垂直な方向が c軸。
  • 表面の稜（中心から角へ）と内側の六角形の筋は、成長の履歴を示す模様。
  • 「厚さ」を上げると厚角板（P1b）へ連続的に変わる。

2. P1b：厚角板Thick solid plate

厚みのある角板で、ML にはなくグローバル分類で新たに加えられました。中身の詰まった短い六角柱のような形で、角板（P1a）と角柱（C3a）の中間にあたります。「厚さ」スライダーを下げると角板に、上げると角柱に近づきます（真横から見ると違いがよく分かります）。

厚角板 c軸
構造のポイント
  • 六角形の底面と 6 つの柱面をもつ、中身の詰まった短い六角柱。厚さは直径の数分の 1 から同程度。
  • c軸は底面に垂直（柱の軸方向）。c軸方向の成長が角板より進んだもの。
  • 「厚さ」0 ≒ 角板（P1a）、100 ≒ 角柱（C3a）。

3. P1c：骸晶角板Skeletal plate

骸晶構造をもつ角板です。外形は六角形の角板のままで、縁と稜（中心から角へ向かう線）は成長しているのに、底面の中央部の成長が取り残され、六角形の段が中心に向かって落ち込む蟻地獄のようなくぼみになっています。モデルは縁と 3 段の六角形の段、それをまたぐ稜で表しています。「骸晶化」スライダーを 0 にすると中身の詰まった角板、上げるほどくぼみが深くなります。

縁と段（底面のくぼみ） 稜（中心から角へ） c軸
構造のポイント
  • 外形は六角形の角板。縁は厚いまま、内側へ向かって六角形の段が下がり、中央がもっとも薄い（両面ともくぼむ）。
  • 中心から 6 つの角へ向かう稜が、くぼみをまたぐように伸びる（稜が先に成長し、面が取り残される骸晶構造）。
  • 「骸晶化」0 ≒ 中身の詰まった角板、100 ≒ 深くくぼんだ骸晶角板。

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．（P1 の定義、骸晶の説明、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.
  • 菊地勝弘・梶川正弘（2011）：雪の結晶図鑑．北海道新聞社（骸晶の一般的な形についての記述）．
  • Magono, C. and Lee, C. W. (1966): Meteorological classification of natural snow crystals. J. Fac. Sci., Hokkaido Univ., Ser. VII, 2, 321–335.（P1a）