雷が発生する仕組み。音がゴロゴロと鳴るメカニズムや原理について。

自然現象のうちの1つ、雷。

夏によく発生しますね。

ゴロゴロと大きな音を立てて、時に停電や事故を引き起こす恐ろしいものです。

ここでは、そんな雷の仕組み・音のメカニズムについて書いていきたいと思います。

雷の仕組み

まず大きなモクモクとした雲が出来る

太陽によって暖められた空気は水蒸気を含んだまま上空へと上がっていきます。

すると、上空は寒いので、水蒸気は水滴(目に見える状態)へと変化します。

これが雲です。

※雲は水蒸気ではなく、水滴や氷のつぶなどが集まったものです。

夏に入道雲など大きな雲が出来る理由としては、暑くてどんどん空気が暖められるからです。

そうすると次々に水蒸気が上昇し、水滴・氷の粒となって巨大な雲が形成されるのです。

雲の中で氷がぶつかり合う

雲の中で出来た氷は何度もぶつかったり、こすれ合ったりします。

そうすると静電気が溜まっていきます。

(ぶつかった時にプラス電荷の氷、マイナス電荷の氷ができます)

雲が磁石のようになる

氷の大きさにも色々あります。

重い氷は雲の下のほうに移動し、軽い氷は上のほうに上がります。

空の状態にもよりますが、氷の重さによって上下に分かれ、重いほうがマイナス、軽いほうがプラスの電荷を持ったものとなり、雲でいうと、

  • 上がプラス
  • 下がマイナス

となります。

まるで大きな磁石のように。

雷発生

雲の下側がマイナスということは、それに引き寄せられて地表面にはプラスの電荷が溜まっていきます。

しかし、空気は電気を通さないので、そう簡単には雷は発生しません。

さらに、どんどんと雲に静電気が溜まって、もうこれ以上溜め込めなくなった時に、一気に雲のマイナス電荷が地面に向かって飛び出します。

これが雷です。

雷の音が鳴る仕組み

雷は音速を超えた速さ

雷が起きた時、その速さは音が伝わる速さを超えます。

そうすると衝撃波というものが発生するのです。

雷の熱さで空気が爆発

また、雷は1億ボルトのかなりのエネルギーで、一瞬にして空気を熱します。

そうすると熱せられた空気は爆発的に膨張し、周りの空気は振動します。

これがゴロゴロという音の正体です。

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