図の実線はある乾燥半径r_N の水溶性のエアロゾルの平衡過飽和度の粒径依存性を示す。溶液滴の半径が小さいときには，破線

で示される液質効果が卓越して，非常に小さな溶液滴は100%以下の相対湿度の水蒸気と平衡状態を保つ。もし，相対湿度が少し増加（減少）すると，溶液滴は，再び新しい平衡状態に達するまで成長（蒸発）する。このような，安定な平衡状態は，相対湿度が100%を超し，平衡水蒸気圧の最大値に達するまで持続する。平衡水蒸気圧の最大値を臨界過飽和度S^＊，そのときの半径を臨界半径r^＊という。しかし，水滴半径がr^＊より大きくなると，破線

で示される曲率効果が卓越して平衡状態は不安定になり，飽和比のいかなる変化も水滴を平衡状態から遠ざかる方向へ成長，又は蒸発させる。一旦，相対湿度がわずかにS^＊を超えて水滴がr^＊より大きくなると，その水滴に対する平衡過飽和度はS^＊より小さくなる。その結果，水蒸気が水滴表面に拡散輸送され，水滴は成長を続け雲粒の大きさになる。逆に，相対湿度が水滴の平衡過飽和度より小さくなると水滴は蒸発を続け，臨界半径r^＊より小さなところで相対湿度と平衡状態になる。大気中の凝結核上に形成される水滴は臨界半径として0.1～1 μmの値をもつ。r^＊より小さく，安定な平衡状態にあるとき，微水滴は"haze droplet"と呼ばれる。一方,凝結核上に形成した水滴がr^＊に達したとき凝結核が活性化したという。

参考図書

Pruppacher，H.R. & J.D. Klett, Microphysics of Clouds and Precipitation , Kluwer Academic, 954p, 1997

Rogers，R.R. & M.K. Yau, A Short Course in Cloud Physics, Butterworth-Heinemann, 304p, 1989

Lamb, D., & J. Verlinde, Physics and Chemistry of Clouds, Cambridge University Press, 584p, 2011

（気象研究所・村上正隆） 2016年7月5日 　　★