雷雨とは？定義・発生条件・稲妻・雷雪の特徴をわかりやすく解説

サイクル

通常、早朝より午後の方が雲が多い。これは、午後になると地面が十分に暖まり、地面から上向きに風（上昇気流）が吹くようになるからです。空気が十分に高くなると、その中の水蒸気が凝縮して雲になります。この現象が起こる高さは、空気の温度と湿度によって異なります。時には、空気が5,000〜10,000フィート（1,524〜3,048m）まで上昇し、目に見えない水蒸気が凝縮して小さな積乱雲ができることもあります。

高くふくらんだ小さな雲は、たくさんの水分が加わらないと変化しない。この水分は上昇気流を助ける。水分は熱を加えることができるので、雲の内部が温まり、さらに速く上昇することになります。水分があると、積乱雲は上に向かって「きのこ」状になり、高い積乱雲になります。この雲の中の風はとても強いです。雷や稲妻が始まるのは、雲の頂上が高さ25,000フィート（7,280m）になったときです。このとき、雲の内部は十分に冷えていて、水滴が氷の結晶になっています。積乱雲は、暖かい成層圏に入ると成長を止めます。エベレストの2倍の高さにまで成長する雷雲もあります。

成層圏の強い上層風が雲の上部を滑らかに広げます。このため、雲はキノコの頂上やアンビルのように見える。金床雲に含まれる氷の結晶が、雲をモコモコとした印象にしています。雷雨が大きくなると、雲の中の水滴や氷の結晶がぶつかり合い、混ざり合って大きくなっていきます。雲の底が暗くなり、今にも水が落ちてきそうです。水滴が重くなり、雲の中の風では追いつかなくなると、雨やあられになって雲から落ちてきます。落ちてくる間も、水滴は小さな水滴と混ざり合って成長し、大きな雨粒になります。あられは、雲の中で大きくなります。1つの雷雲は、通常30〜50分ほどでエネルギーを使い果たす。しかし、スーパーセル雷雨は、流出によって消滅するまで数時間続くこともある。

ライトニング

雷雨は電気が活発に流れるため、電気嵐とも呼ばれる。雷は、2つの反対側の帯電した表面の間で起こる大きな放電です。

雷が落ちると、エネルギーが放出される。このエネルギーは空気中に移動し、空気を素早く拡散させ、音波を送ります。雷は、落雷にそって空気が急速に広がることで発生する音です。光は音より速いので、雷は稲妻より遅いです。

激しい雷雨

雷雨のうち、激しいとされるのは10％程度。激しい雷雨は、時速58マイル（93km）以上の強風^[] 、直径1インチ（24mm）のあられ、鉄砲水、竜巻を引き起こす。雹は農作物に被害を与え、車の金属を傷つけ、窓ガラスを割る。大雨のために起こる突然の鉄砲水は、気象関連の死亡の最大の理由です。

雷はすべての雷雨と一緒に発生し、米国では毎年何千もの森林火災を引き起こしています。また、アメリカでは毎年何百人もの人が雷によって死傷しています。

通常の雷雨は、地上付近の暖かい空気と湿った空気が混ざり合い、上昇気流（上に向かって吹く風）が発生することから始まります。激しい雷雨には、強い上昇気流と強い下降気流が必要である。強い上昇気流は、第一に地面が非常に熱いとき、第二に空気が非常に湿っているとき、第三に上空が非常に冷たいときに作られる。上昇気流が強くなると、雷雨も強くなる。

鉄砲水は、動きの遅い雷雨が狭い範囲に通常よりはるかに多くの水を降らせたときに起こります。あまりに激しい雨のため、水が地面に十分にしみ込まず、水は山腹や丘から小川や河川に流れ込みます。これらの小川や川はすべての水を運ぶことができないので、すぐに洪水が起こります。最も深刻な鉄砲水は、小川や乾いた場所、渓谷などで水位が危険なほど上昇します。鉄砲水は、ひどい土石流を作り、非常に速く移動することができる。大きな岩を転がしたり、木をなぎ倒したり、建物や橋を破壊したりすることもある。

また、2つ以上の雷雨が同じ場所を直撃した場合にも鉄砲水が発生することがあります。ダムが決壊したときや、氷が割れたときにも起こります。雪が解けたところに大雨が降ったときにも起こります。

特典

雷雨は被害だけでなく、人間やすべての生物にとって大きな助けとなることもある。夏の間、多くの大陸でたくさんの水を得ることができます。植物には、必要なときに生命力のある雨がたくさん降ります。雷雨がなければ、多くの大陸は乾燥してしまうでしょう。魚は死に、作物は不作となり、動物も死んでしまうでしょう。

雷雨は天然のクーラーでもある。地表の熱い空気は、高層大気へと上昇し、その熱は宇宙へと放出されます。雲は日陰をつくり、雨は暑い日を涼しくしてくれる。雷雨がなければ、地球は11℃も暖かくなっているはずです。夏には、ほこりやヘイズなどの汚染物質が大気圏下層部に集まってきます。積乱雲や雷雨で空気が上昇すると、大気中の汚染物質が上空に拡散されます。雷雨は、これらの汚染物質の多くを空気中から洗い流してくれます。

また、雷雨で発生する稲妻は、地球と大気の電気的バランスを保つ役割も果たしています。また、雷は肥料にもなります。空を割るとき、空気中の窒素ガスを窒素化合物に変化させるのです。これが地上に落ちて、土壌に加えられるのです。窒素は肥料の主成分の一つです。農作業に必要な窒素肥料の10％は、雷によってつくられているのです。

ですから、雷雨は危険なものではありますが、大きな助けにもなります。夏に水を与え、地球を冷やし、空気をきれいにする。雷は地球の電気のバランスを整え、土を肥やすのに役立ちます。そして、雷雨の後には、ときどき虹がかかるのです。

嵐の中で安全を確保する

雷雨の中で安全を確保するためのヒントがあります。

• 雷が近づいてきたら、家、車、小さな木の下の低い場所などに避難しましょう。家の中では、電話や電気器具を使わないでください。お風呂やシャワーにも入らないでください。
• 水は電気を通すので、水に近づけないでください。
• 丘の上には立たないでください。一番高い物体にならないようにしましょう。
• 単体の木の下で避難場所を探すのはやめましょう。
• 金属（パイプ、フェンス、ワイヤー物干し竿など）に近づかない。
• 外出先で髪が逆立ったら、すぐに地面に下ろして、ボール状に丸める。
• 鉄砲水が発生したら、低い場所には近づかないようにしましょう。道路や橋の上を流れている水の中をクルマで走ってはいけません。浅く見えるかもしれませんが（深くはない）、急速に流れる水は、車を道路や橋の上から洗い流してしまうことがあります。たった2フィートの水があれば、たいていのクルマは浮きます。また、水面下の道路はすでに流され、深い穴が開いているかもしれません。鉄砲水は簡単に車をひっくり返し、中にいる人を閉じ込めることができます。ですから、もし車が洪水で止まってしまったら、できるだけ早く外に出て、高いところへ逃げてください。アメリカでは鉄砲水で亡くなる人の半数近くが車内で亡くなっています。