雷はどうやって起きるの!?積乱雲の中で電気がたまり放電する仕組みをイラストで解説

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雷が起きる7つの段階

雷は、積乱雲の中で電気が分かれてたまり、空気を突き抜けて一気に流れる「放電」です。雲が育つところから、光と音が生まれるまでを順番に見てみましょう。

積乱雲の中で電気が分かれ、雷が起きる仕組みをルナが紹介するイラスト
日差しで温められた地面から暖かく湿った空気が上昇する様子

1暖かく湿った空気が上昇

日差しで地面が温められると、地面の近くにある暖かく湿った空気が軽くなり、上空へ昇っていきます。この強い上向きの流れが、雷雲を育てる出発点です。

小さな雲が背の高い積乱雲へ成長する様子

2積乱雲が高く成長

上昇した空気は、上空で冷えて水滴や氷の粒になります。上昇気流が強く続くと、雲は縦に大きく発達し、雷を生みやすい積乱雲になります。

積乱雲の中で氷晶とあられが激しくぶつかり合う様子

3氷の粒どうしが衝突

積乱雲の中では、軽い氷晶と少し重いあられが激しい空気の流れに乗って動き、何度もぶつかります。この衝突によって、それぞれが異なる電気を帯びます。

積乱雲の上部にプラス、下部にマイナスの電気が集まる様子

4電気が上下に分かれる

軽い氷晶は上昇気流で雲の上へ、重いあられは下へ動きやすくなります。その結果、雲の上部にはプラス、下部にはマイナスの電気が多く集まります。

積乱雲と地面の間に電気がたまり放電の通り道が伸び始める様子

5電気が限界までたまる

空気はふだん電気を通しにくい絶縁体です。しかし、雲の中や雲と地面の間に電気がたまり続けると、空気が電気を止めきれなくなり、放電の通り道が作られます。

電気が一気に流れて強い光と音の波が生まれる様子

6一気に放電する

電気の通り道がつながると、大きな電流が一気に流れます。このとき見える強い光が「電光」です。周囲の空気が急激に熱せられて膨張し、その振動が「雷鳴」として聞こえます。

雷鳴が聞こえたら丈夫な建物や閉め切った車へ避難し木の下を避ける案内

7雷鳴が聞こえたら避難

遠くでゴロゴロと聞こえた時点で、すでに雷が届く範囲にいる可能性があります。すぐに丈夫な建物や窓を閉めた車の中へ移動しましょう。木の下での雨宿りは危険です。

まとめ:雷は積乱雲の中の電気が一気に流れる現象

  1. 暖かく湿った空気が上昇し、積乱雲が発達する
  2. 氷晶とあられが衝突し、プラスとマイナスの電気が分かれる
  3. 電気が限界までたまると、空気の絶縁が破られて放電する
  4. 放電の光が電光、急に熱せられた空気の振動が雷鳴になる

参考資料

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