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雷の仕組みをわかりやすく説明!音が鳴る意外な理由とは!?

      2015/12/09

真夏の夕立と一緒に「ゴロゴロ・・・ドッカーン!!バリバリバリ・・・!!」と、凄まじい轟音を響かせる

そんな時子供達は怖がりながらも、怖いもの見たさでよく外を見たがるんですよね・・・。危ないって言うのに!!

ところで夕立、雷、入道雲…夏の風物詩ともいえるこれらの自然現象ですが、意外と知らないのが雷の発生する仕組み

子供に聞かれたときにも分かりやすく簡単に説明できると良いですね!

ということで今回は雷の発生する仕組みや、あの物凄い音はなぜ鳴るのかなど、『雷の知りたいこと』について書いていますので一緒に見ていきましょう!

雷 仕組み 音

 


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雷はどうやってできるの?

それでは始めに雷のできるメカニズムについて見ていきましょう。

雷雲ができる

雷 仕組み 音

空に浮かぶ雲が水蒸気のかたまりというのは一般的によく知られていますよね。しかしその雲も積乱雲(入道雲)と呼ばれる程に大きく発達してくると、その大きさは縦方向に10km以上にもなります。

上空に行くほど気圧は下がり、高度が100m上がる度に気温はおよそ0.5℃程度低くなっていきますので、積乱雲の雲頂辺りは真夏でもマイナス数十度の世界です。

そのような場所で冷やされた水蒸気は氷の粒子となり、気流によって激しくかき混ぜられている状態になります。その際に激しくぶつかり合う氷の粒子によって静電気が作られていきます。そして粒子の細かい雲の上部にはプラス極の電気が、粒子の大きい雲の下部にはマイナス極の電気が溜まっていき、その間を電気が流れ出します。

電気はプラス極とマイナス極の間を流れるのですが、空気中には本来電気はほとんど流れないため、雲の外の空気が絶縁体となり放電されずに雲の中の電圧はどんどんと高まっていき雷雲となります。雷の電圧はそれはまさに静電気といえども1億ボルト~10億ボルトといわれる超高電圧です。

この時点ではまだ雷は雲の中だけに留まっている状態ですが、やがて積乱雲の下部に溜まったマイナス極によってその下の地表にはプラス極が引き寄せられ集まってきます。

このとき、地面と雷雲を繋ぐ何か電気の流れやすいものがあればすんなりと放電することができますよね。しかし空気中には電気が流れない・・・

積乱雲の下部と地表はプラスとマイナスでもう思いっ切り引き寄せ合っているのに、空気に挟まれて電気が流れないのです・・・。その間も雲の中では電圧がどんどんどんどんと上がり続け・・・・・・。(さあ、もういよいよ危ないですね)

 

落雷となる

雷 仕組み 音

 

ギリギリまで帯電した電気は、空気の絶縁抵抗の限界を超えた瞬間に地表に向かって一気に放出します。これが落雷稲妻ですね。

雷がギザギザに見えるのは、本来電気を通さない空気中を無理やり切り裂いて進んでくるために、進んでは止まり、また電気が流れやすい所まで進み、また止まり、流れやすい所まで進み・・・・・・と繰り返しながら地表に到達するために直線的ではないのです。

あの一瞬の間にそんなことが・・・・(汗)

人間にはもう残像が見えたらいいところですよね。

 

なぜ光るの?

本来電気の流れない空気中を無理やり雷の凄まじい電気が流れた瞬間、その電気の流れた道すじは摩擦による熱で2万~3万℃もの高温になるために発光して見えます。


          

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あの凄まじい音はなぜ鳴るの?

雷の発光は音速をゆうに超えています。そのため光った後に少し間をおいて音が聞こえるということはよく知られていますが、あの凄まじい轟音(雷鳴)がなるのはなぜなのでしょうか。

実は意外にも、雷の音がするのは地表に落ちたときの衝撃音ということではなく、電気が流れた道が瞬時に高温となるため空気が膨脹し激しく振動を起こしている音です。この激しい振動がバリバリゴロゴロといった音に聞こえるんですね。

なんとなく想像すると、雷が無理やり空気を破り裂いて進んで行くのでバリバリバリ!!と空が破れる音がするといった感じですかね・・・。(あれ?よけい分かりにくい?)

ちなみに音が遅れて、しかもゴロゴロゴロと長く聞こえるのは雲が遠くにあるというのも一つですが、稲妻自体も数キロの長さがあるからなんですね。

 

落雷の動画(音量注意)

今回書いてきた雷の光や音とその凄まじさ、恐ろしさが伝わるような動画を見つけましたのでご紹介します。

0分21秒の辺りで落雷がありますが、音量が大きいです。ご覧になる際は先に音量を下げておいてください。音量が大きいとびっくりしてしまいますので注意してくださいね。また、雷の映像などが苦手という方は再生しないようにお願いしておきます。

 

海への落雷動画 (再生時間40秒)

 

 

子供向けに簡単に説明するには?

雷 仕組み 音

ここまでの話を簡単に説明するのであれば、よくある話かもしれませんが、冬のセーターの例がわかりやすいと思います。

冬にセーターなどの静電気の起こりやすい衣類を着ていて、帯電した静電気はドアノブなど電気の流れやすい素材のものに触れたときにパチッという音と共に瞬時に発光放電します。

例えるならば、この静電気の溜まったセーターが雲で、発光が稲妻パチッという音が雷鳴ですね。

 

子供に説明するならば、『大きな雲の中は冷たい氷の嵐みたいになっていて、電気がどんどん作られ溜まる。その電気があふれて雲から漏れてくるのが雷なんだよ~。』といったところでしょうか。

 

「えええ?くもはわたあめじゃないの~?」と返ってきた場合には、ええと・・・・おそらに・・・かみなり坊やがね・・・・おへそ・・・・え~(今回は割愛致します。)

 

おわりに

今回は夏の夕立時に多いについて書いてきましたが、雷は年中発生する可能性のある自然現象です。

昔から人が怖がるもので、地震・雷・火事・親父と言いますが(あれ?最近じゃ地震・雷・火事・オカン!?)、やはり昔から恐れられてきた自然現象の一つなんですね。

大自然で起こる自然現象については、人類の英知を超えた壮大なスケールを感じます。しかし時には事故や災害を招く恐ろしく厳しいものです。

今回お伝えした雷についても決して軽視せず、雷の発生時にはなるべく安全な場所へ速やかに避難するなどしっかり対処したいですね!

 

ところで雷から身を守る安全な場所ってどこなのでしょうか。落雷への対策、避難方法についてはこちらの記事を参考にしてください。雷の避難方法!知らずに近づくと危険な場所って一体どこ!?

 

それでは今回はこの辺りで。

最後まで読んでいただきありがとうございます。

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 - 雑学

Comment

  1. 通りすがり より:

    凄い分かり易かったです、感謝!

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