雷の発生メカニズムは分っているものの まだまだ謎の部分も多いんです。

宇宙からの雷観測

大阪大学大学院工学研究科教授

河崎 善一郎 氏

かわさき ぜんいちろう

1949年、大阪府生れ。73年、大阪大学工学部通信工学科卒業、78年、大阪大学大学院工学研究科通信工学専攻博士課程修了。工学博士。名古屋大学空電研究所助手、スウェーデン国ウプサラ大学気象研究所客員講師を経て、89年、大阪大学工学部講師。91年、大阪大学大学院工学研究科助教授、2000年、同研究科教授。現在に至る。93年、日本大気電気学会学術賞、98年、電気学会進歩賞、レーザ学会進歩賞を受賞。

2005年8月号掲載

落雷のメカニズム

──夏はまさに雷のシーズンですが、先生は「雷」について、研究されていると伺っております。

雷というと、自然が引き起こす電気的な現象というのは分るのですが、なぜ雲にあんなに膨大な電気エネルギーが発生するのか、その仕組みについて教えてください。

河崎　太陽の熱で地面が暖められると、空気が暖まり水蒸気となって上昇します。水蒸気は上昇すると温度が下がり、細かい水滴や氷晶となって、雲ができます。

──雲は小さな氷の粒で形成されているのですよね。

河崎　そうです。その小さな氷の粒が、上昇気流に乗って上昇するにつれ、周囲の氷の粒を集めてさらに成長し、やがて大粒のあられになります。すると、今度は重たくなり、上昇気流に逆らって下へ落下するのです。

落ちていくあられと昇っていく氷の粒が接触すると、その温度差によってあられがマイナスの電気を帯び、氷の粒がプラスの電気を帯びます。これが、雷雲発生の仕組みです。

──なるほど。

すると、雷雲の上部には、上昇した氷の粒のプラス電気、下部には、落下したあられのマイナス電気が溜まるわけですね。

河崎　はい。このように雲の下にマイナス電気が溜まると、大地にプラス電気を呼び寄せます。雷雲は、このマイナスとプラスの電気を中和させるために、空気の壁を破り、放電を引き起こします。これが落雷です。

──つまり落雷は、雲の中に溜まった電子を、空気が持ちきれなくなり、電子雪崩が起きた状態なのですね。

河崎　その通りです。これは身近にある静電気の発生と同じ仕組みです。