霜華

水は通常、液体ですが、気体になったり、固体にもなったり、姿と性質を変化させる不思議な物質です。水の分子はつながりが弱く、ちょっとしたエネルギーで液体から気体へと変化します。それが「蒸発」です。また、逆に暖かい空気が冷やされると、空気中に含まれる水蒸気があふれ出して「凝結」します。このように水は、温度によって液体から気体へ、気体から液体へと変化変容を絶えず繰り返すのです。

一方で、日本の1年で最も気温が下がるこの時期。よく晴れた夜に暖かい地球の熱は、宇宙に向かって放出され、氷点下に冷え込むことがあります。そんな朝の車の窓には、霜の結晶が張り付きます。

車の窓や地表などが氷点下に冷えた場合、空気に含まれた水蒸気（気体）は、水（液体）を経ずに直接「固体」になります。それが霜です。その現象を難しい化学用語で「昇華」といいます。

落葉広葉の木々は冬枯れで葉を落とし、草たちも地上部を枯らしました。厳冬期の朝にだけ、シモバシラという植物の根元に、その「昇華」という現象によって作られた霜華（しもばな・そうか）が見られます。

今から話題にするのは、霜柱ではなく、シモバシラというシソ科の植物のことです。それは秋に白い花を咲かせ、冬に地上部を枯らす宿根草です。

シモバシラは温暖な気候を好み、関東から九州の山地に分布する日本の固有種です。腐葉土が積もり、土の乾燥が抑えられるような半日陰地、落葉広葉樹の林縁に生えます。茎は硬く木化し低木状、草丈は50～70cmほどの大きさ。秋の9～10月になると、茎の上部葉腋（ようえき）から花茎を立ち上げて、白色で角張った花を多数咲かせます。

よく冷え込んだ今どきの朝には、このシモバシラの根元に「霜華（しもはな・そうか）」または「氷華（ひょうか）」を見ることができます。

シモバシラと冬の冷え込みが作る「霜華」は、今だけ見ることができる冬の妖精。英語でfrost flowerといいますが、ice castleなどロマンチックな名前もあります。

小さな子どもには「霜華は冬の妖精が作る氷のお城」と説明しても楽しいのですが、ここでは化学的にこの霜華を説明いたします。シモバシラは宿根草です。地上部が枯れても根は活動していて水を吸い上げます。地上茎は枯れていますが、生きている地下部と枯れた茎はつながっていて、吸い上げた水は毛細管現象で茎の中を移動します。それは、重力に関係しない物理現象。水はシモバシラの茎に沿って上昇します。

毛細管現象は、植物が水を吸い上げる原動力の一つでもあります。水が枯れた茎の細い管を通り、その亀裂から水が染み出し、氷点下の空気と接触すると凍結するのです。水からの固化（水→氷）が繰り返されることによって、薄い氷の層が横に広がり「霜華」が作られます。

この「霜華」は、どこでも見られるものではありません。まず雪国では当たり前ですが、雪が積もっているため見ることはできません。雨が降っていても、土が乾いていても見られません。暖かい朝や風が強い日も見られません。「霜華」は、かなり微妙な物理現象です。「霜華」は「運」が強い人であれば見ることが可能かもしれません。条件を考慮して早朝に探すのが見つけるコツです。

次回は、ヒノキ科の巨木「世界爺（セコイア）」といわれる樹種が球果図鑑に登場します。お楽しみに。