おしえてピグマはかせ
「ピグマキッズくらぶ」のテキストでおなじみのピグマはかせが、皆さんがふだん疑問に思っていることにお答えします。今回は雷のお話です。7月から9月にかけては、全国的に雷が多い季節です。空をぴかっと光らせたり、ゴロゴロと音をたてたりする雷は、どうして発生するのでしょうか。
どうして雷が鳴るの?
もともとは雲の中でたまった「静電気」
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昨日の夕方、外で遊んでいたら、遠くの空でゴロゴロ音がし始めて、ちょっと怖かったよ。 | |
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夏は雷が多いからね。雷が鳴ったら、早く家に帰ったほうがいいよ。 | |
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わたしも雷は怖い。音も嫌だけど、ぴかっと光るのが苦手。どうして雷が起こるのかなあ。 | |
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雷の正体は電気だよ。雲の中にたまった電気が外に逃げようとするとき、ゴロゴロという音が鳴ったり、空が光ったりするんだ。 | |
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どうして雲の中で電気ができるの? |
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雲はもともと、太陽によって温められた海や地面の水が水蒸気になって上昇して、水や氷の粒になってできたもの。上空に行けば行くほど気温は低くなるから、何かの理由で上に向かう空気の流れが強くなると、氷の粒はどんどん大きくなるんだ。そして、ある程度の大きさになると、今度はその重さで下に落ちるようになる。そうやって落ちていく粒と上に向かう粒がぶつかって、電気が発生するんだよ。雷を発生させる「積乱雲」は、とても高いところにあるから気温が低く、氷の粒も大きくなるんだ。ここで発生するのは、電化製品に使う電気とは違って「静電気」というものだよ。 | |
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ドアに触るとびりっとくる、あれのことだね。 |
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そうだよ。下敷きをこすって頭の上に持っていくと、髪の毛が吸いつくのも、静電気があるからだよね。静電気は物がこすれ合って生じる電気なんだ。雷の電気も同じだよ。氷の粒が激しくこすれ合って、雲の中にたくさんたまった電気が一気に放出されるのが雷。その電気が地面に落ちるのが落雷だよ。 | |
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積乱雲って、もこもこした入道雲のことでしょ。雷はそこでできるのね。 | |
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夏は日差しが強いので、地表近くの空気が暖められて強い上昇気流が起きやすい。だから、積乱雲ができて、雷が発生しやすいんだ。でも、日本海沿岸では雷は冬に発生することが多いよ。シベリアからの寒気と日本海を北上する暖かい対馬海流の影響によって、上昇気流が生じて積乱雲が発生しやすくなるんだ。 | |
「ゴロゴロ」は電気が空気の中を通る音!?
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雷がゴロゴロ鳴るのはどうしてなの? |
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空気は「絶縁体」といって、もともと電気を通さない性質を持っているんだ。でも雷のエネルギーはとても大きいので、空気の中でも通ってしまう。通り道がないところを電気が無理やり通ろうとするから、そこの空気が一瞬で熱くなって膨張して、その衝撃が周りの空気を震わせる。それが「ゴロゴロ」とか「バリバリ」という音に聞こえるんだ。 | |
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「光ってから音が聞こえるまでに何秒か時間があれば、雷は遠くで鳴っている」って聞いたことがあるけど、本当にそうなの? | |
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光は1秒間で地球7周半の距離を進むくらい速いけど、音が伝わる速さは秒速340mと、光よりずっと遅い。どこかでぴかっと光ってから、5秒後にゴロゴロと音がしたとすると、雷が鳴っているところまでは1.7km離れていることになるね。それくらいなら遠そうに思えるけど、積乱雲は数kmから十数kmの長さがあるから、雷の音が聞こえた時点で、自分はすでにその雲の下にいるということも考えられる。だから、すぐに近くに落雷があってもおかしくないよ。 | |
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そうなんだ。でも、「ゴムは電気を通さないから、ゴムの長靴やレインコートを着ていれば大丈夫」って、聞いたことがあるよ。 |
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確かにゴムも絶縁体だけど、同じ絶縁体の空気でさえ通ってしまうんだから、ゴム製品を身に着ければ安全とは言えないよ。電気を流そうとする力を電圧というんだけど、雷の電圧は約1億Vもある。家庭で使う電気の電圧は約100Vだから、その100万倍に当たるんだよ。落雷のときに電気が流れるのは一瞬だけど、これを家庭で使用できる電力量に換算すると、約2か月分になるそうだ。 | |
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それなら、太陽光発電とか風力発電みたいに、雷のエネルギーを使うってこともできるんじゃないの? | |
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確かにね。ただ雷はいつどこに落ちるかわからないし、大きな電気が流れるのは一瞬のことだから、それをそのまま蓄えて使うことはできないんだ。でも、空にドローンを飛ばし、そこに雷を誘導して、落雷による被害や山火事を防ぐことは研究されているよ。 | |
●雷が発生するしくみ
保護者の方へ
少し前まではよく晴れていたのに、午後になったら急に空が暗くなって激しい雷雨になる。積乱雲が発達する夏にはよくあることです。夏の雷は、強い日照で地表が温められて上昇気流が起こり、積乱雲ができて発生する場合がほとんどです。本文でも触れたように、稲光を見てから音が聞こえるまでに少し時間があっても、安心はできません。雷鳴が聞こえたときのほか、急に冷たい風が吹いてきたり、急に黒い雲が増えて空が暗くなったりしたときも、雷が近づいているサインです。外にいる場合は建物に入るなど、安全な場所に避難しましょう。
