2024.09.18

雷が落ちる理由はコレだ！音・光の謎を徹底解説！高い場所が危ないワケもわかる

bosai

雷が鳴るたびに、「なぜ雷は落ちるの？」と疑問に思ったことはありませんか？
特に、あの大きな音や強い光に驚いたことがあるはずです。雷が落ちるとき、空全体が一瞬で光り、音が響き渡ります。まるで空が爆発したかのように感じることもあるでしょう。
しかし、雷は自然の一部であり、その仕組みを知ることで恐怖心を和らげ、適切な対応を取ることができるようになります。この記事では、雷がなぜ落ちるのか、どうしてあのような音と光が発生するのか、そして高い場所がなぜ危険なのかを詳しく解説します。この記事を読めば、雷の仕組みを理解し、雷から身を守るための知識を得られます。

この記事で解説するポイント

雷がなぜ落ちるのか
雷が鳴る音の理由
雷が光る仕組み
高い場所に雷が落ちやすい理由

この順番で説明していきますので、ぜひ最後までお読みください。

ぼうさいミケちゃん

雷ってすごく怖いですが、なぜ雷は落ちるんでしょうか？あの大きな音やまぶしい光も気になります。どうして雷はあんなに音を鳴らし、光るんですか？

防災トラさん

雷が落ちるのは、雲と地面の間にたまった電気が放電して、バランスを取ろうとするからなんだ。音や光も、放電の結果として生まれるものなんだよ。これから順を追って説明していくね。

雷はどうして落ちる？その驚きの仕組みを解説！

ぼうさいミケちゃん

雷って、どうして地面に落ちるんですか？ただ空で光っているだけじゃなくて、地面にまで届くことがあるのはなぜですか？

防災トラさん

雷が地面に落ちるのは、雲と地面の間に大きな電気の差ができるからなんだ。雲の中で電気がたまると、その電気が地面に向かって放電して、雷として落ちるんだよ。

雲の中で電気がたまる仕組み：雷の始まり

雷は、まず雲の中で電気がたまることから始まります。特に大きな雷雲である積乱雲の中では、上昇気流が水滴や氷の粒子を激しく動かします。この動きによって、粒子同士がぶつかり、電気が発生します。この電気は、雲の上部にプラスの電荷、下部にマイナスの電荷としてたまっていきます。
この電気の差が大きくなると、いよいよ雷が発生する準備が整うのです。この段階で、雷は強力なエネルギーを持つ電気現象として成り立ちます。

雷が地面に落ちるまでの流れ：ステップトリーダーとリターンストローク

電気が十分にたまると、雲の下部から「ステップトリーダー」と呼ばれる電気の道が形成され、地面に向かって進み始めます。この道は一気に進むわけではなく、約50mずつ段階的に進みながら地面に向かいます。ジグザグの形になるのは、電気が通りやすい空気の部分を選んで進むからです。
そして、ステップトリーダーが地面に近づくと、今度は地面から上向きに電気が放電されます。この2つの電気が合流すると、強烈な光と音が生まれ、一気に電気が放出されます。この瞬間、雷が地面に落ちたことになります。これが、私たちが目にする雷の正体です。

雷が落ちるときの電圧は 1億ボルト にも達することがあるんですよ。これは日常で使う電気の何百万倍ものエネルギーです。雷が近くに落ちる可能性がある場合は、できるだけ安全な場所に避難しましょう。

防災トラさんの一言

雷鳴の正体はコレだ！あの大きな音が鳴る理由

ぼうさいミケちゃん

雷の音ってすごく大きいですが、なぜあんなに大きな音がするんでしょうか？遠くで聞こえる雷鳴も、どうしてあんなに響くのですか？

防災トラさん

雷の音が鳴るのは、雷が空気を一気に加熱して、その空気が急激に膨張するからだよ。空気が膨らむと、その衝撃で大きな音が出るんだ。遠くで聞こえる音も、この空気の膨張が原因なんだよ。

空気が加熱されて大きな音が鳴る仕組み

雷が落ちると、その周りの空気が一気に加熱されます。放電によって、空気の温度は瞬間的に 約30,000℃ まで上昇します。
この高温の影響で、空気は急激に膨張し、周囲の空気を強烈に押しのけます。この膨張が大きな衝撃波を生み出し、それが私たちに届く雷鳴となります。
この爆発的な膨張が起こるため、雷鳴は非常に大きな音として聞こえるのです。

雷鳴が伝わる距離と音の違い

雷鳴は音速（約340m/秒）で伝わります。雷が近くに落ちた場合、「バリバリ！」という鋭い音がしますが、遠くに落ちた場合は「ゴロゴロ」と低い音が長く続くことがあります。
また、雷の光（稲妻）が見えてから音が聞こえるまでの時間を数えることで、雷がどれくらい離れているかを計算できます。例えば、光が見えてから 5秒以内に音が聞こえたら、雷は約1.7km以内にある ことになります。これで、雷が自分の近くに落ちるかどうかを判断できます。

雷鳴の音が聞こえたら、すぐに近くの建物や車の中に避難するようにしてください。音が大きければ大きいほど、雷が近いというサインです。雷が鳴ったら外での行動を控えるのが安全ですよ。

防災トラさんの一言

雷が光る理由とは？その発光の仕組みを解説！

ぼうさいミケちゃん

雷が光る瞬間ってとても明るいですが、どうしてあんなに光るんでしょうか？あの強い光は、何が原因で起きるんですか？

防災トラさん

雷が光るのは、放電が起こると空気が一気に加熱されて、プラズマが発生するからなんだ。プラズマが強い光を放って、それが稲妻として見えるんだよ。

放電による空気の加熱と光の発生

雷が落ちると、その放電によって空気が急激に加熱されます。温度は約30,000℃にも達し、この高温によって空気は電離して「プラズマ」という状態になります。このプラズマが強い光を放つため、私たちには稲妻として見えるのです。
雷の光は一瞬で空を照らし、その明るさはとても強烈で、夜でも昼のように見えることがあります。

高い場所に雷が落ちやすい理由

雷は、高い場所に落ちやすいと言われていますが、それは高い建物や木が 雲と地面の間で電気が通りやすい道を作る からです。雷は電気が流れやすい道を通ろうとするため、地面から離れている高い場所は、その経路として選ばれやすいのです。
ですから、雷が鳴ったら木の下や高い場所に近づかないことが重要です。雷が通りやすい経路に自分がいると、危険な目に遭う可能性が高まるため、広い空間や安全な場所に避難しましょう。

雷が鳴ったら、広い公園や高い木の近くには避難しないようにしましょう。建物の中や車の中が最も安全な場所です。

防災トラさんの一言

まとめ

雷は、雲と地面の間にたまった電気がバランスを取ろうとして発生します。雷が地面に落ちるのは、雲の下にたまったマイナスの電気と地面にあるプラスの電気が引き寄せ合い、放電が起こるためです。雷鳴は、雷によって空気が急激に膨張することで発生し、光はプラズマによる発光現象です。高い場所に雷が落ちやすいのは、電気が流れやすい道が作られるからです。
雷が鳴ったら、高い場所や木の下に避難するのではなく、建物や車の中に避難し、雷から身を守る行動を取りましょう。雷の仕組みを理解して、常に安全な対応を心がけることが大切です。