雷– 雷の『なぜ？』 –

雷は、積乱雲の中で正負の電荷が分離・蓄積し、その差が大きくなって空気の絶縁が破れたときに起こる放電です。氷晶とあられの衝突、上昇気流、電界、落雷までを順番に解説します。

雷と放電が関係しているのは、雷そのものが大気中にたまった電気が一気に流れる大規模な放電現象だからです。雷雲での電荷分離から空気の絶縁破壊、稲妻と雷鳴が生まれるまでをわかりやすく解説します。

雷と稲妻が関係しているのは、稲妻が雷の放電によって生じる光だからです。雷雲の電荷分離から放電、稲妻が光って見える仕組み、雷鳴との違いまでわかりやすく解説します。

雷までの距離は、稲妻の光と雷鳴の音の速度差を利用し、光ってから最初の雷鳴までの時間に音速を掛けて概算します。なぜ3秒で約1kmなのか、何を測っているのか、誤差の原因までわかりやすく解説します。

雷の電荷は、雷雲の高度や温度、液体水量、湿度、氷晶や霰の大きさ、気流などによって符号や量が変わります。典型的な三極構造と、条件によって帯電が逆転する理由を比較しながらわかりやすく解説します。

雷の放電は、雲内・雲間・対地という発生場所、正負の電荷配置、雷雲の形、高い構造物、季節などによって種類や進む向きが変わります。負極性雷・正極性雷・上向き雷まで比較しながら解説します。

雷の稲妻は、雲内・対地など放電場所、正負の電荷配置、枝分かれ、後続放電、雨や雪・霞、距離や昼夜によって形・点滅・色・明るさが変わります。見え方の違いを放電構造と観察条件に分けて解説します。

雷の雷鳴は、雷までの距離、放電路の長さや向き、大気の温度構造、風、地形、雨や周囲の騒音によって鋭さ・低さ・長さ・聞こえる距離が変わります。近雷と遠雷の違いを比較しながら解説します。

雷を生む積乱雲は、日射・山地・前線・海風・冬の寒気など、空気を持ち上げる仕組みや水蒸気供給、大気の不安定さによって高さ・発生場所・持続時間が変わります。場所や季節ごとの違いを比較して解説します。

雷の落雷は、雷雲が発達しやすい地域や季節、雲内の電荷配置、地形、高い構造物、雷雲の発達段階などによって発生場所や極性が変わります。夏と冬、平地と山地、負極性雷と正極性雷などを比較して解説します。