Severe Weather 101
雷に関するよくある質問
雷とは何ですか？雷は、雲、空気、または地面の間の大気中の巨大な電気の火花です。開発の初期段階では、空気は雲の中の正電荷と負電荷の間、および雲と地面の間の絶縁体として機能します。反対の電荷が十分に蓄積されると、この空気の絶縁容量が崩壊し、雷と呼ばれる急速な放電が発生します。 （実際の破壊プロセスはまだよくわかっていません。）空気分解は、伝導チャネルを伝わるイオンと自由電子を生成します。この電流の流れは、反対の電荷が再び蓄積するまで、大気中の帯電領域を一時的に均等化します。
雷雨からの雷は、嵐の雲内の反対の電荷間の強い電場で始まり、電荷領域が同じ強さ（バランス）であるか、地面に到達できる場合（雲）、完全に雲の中にとどまることができます（雲内雷） -対地雷）一方の領域がもう一方の領域よりもはるかに強い場合（不均衡）。
雷は、地球上で観測された最も古い自然現象の1つです。火山の噴火、非常に激しい森林火災（pyrocumulonimbus雲）、地表の核爆発、大規模なハリケーン、そして明らかに雷雨に見られます。クラウドフラッシュとは何ですか？雲の閃光は、雲の内部で発生し、雲のある部分から別の部分に移動する稲妻であり、一部のチャネルは澄んだ空気にまで及ぶ場合があります。 「ステップリーダー」とは何ですか？階段状のリーダーは、下向きの雷チャネルの開発です。特に負に帯電した雷チャネルは、継続的に伝播しませんが、前方の空気が複数の低導電率「ストリーマー」としてイオン化される比較的短い「ステップ」で伝播します。より多くの電流とより良い導電率を発生させるストリーマーは、「リーダー」チャネルに接続する次のステップになる可能性があります。雷なしで雷を鳴らすことは可能ですか？いいえ、稲妻なしで雷を鳴らすことはできません。雷は、大電流によって急速に加熱されると、爆発的に拡大する雷チャネルからの衝撃波として始まります。ただし、遠すぎて雷が聞こえず、雷が聞こえない場合があります。これは夏に最も頻繁に発生するため、「熱雷」と呼ばれることもあります。雷は常に雷雨によって生成されますか？雷雨には常に雷があります（雷は雷によって引き起こされ、雷なしでは雷雨は発生しません！）。あなたは雷雨なしで稲妻を持つことができます。雷は、火山噴火の表面核爆発や大雪（「雷雪」）でも見られます。雷の原因は何ですか？雷は雷によって引き起こされます。上記の戻りストロークによって引き起こされる稲妻の明るい光は素晴らしいことを表しています。このエネルギーは、わずか数百万分の1秒でチャネル内の空気を50,000°F以上に加熱します！このような高温に加熱された空気は膨張する時間がなかったため、現在は非常に高い状態にあります。高圧空気は周囲の空気に向かって外側に膨張し、それを圧縮して、ストロークから離れるすべての方向に伝播する外乱を引き起こします。外乱は最初の10ヤードの衝撃波であり、その後は通常の音波になります。 、または雷。
ドライライトニングとは何ですか？乾いた稲妻は、近くに雨が降らずに発生する稲妻です。 NOAA暴風予報センターは、この種の雷が森林火災を引き起こす可能性が高いため、定期的に乾いた雷の予報を出します。 「青からのボルト」とは何ですか？「青からのボルト」は、通常、雷雨の雲の側面から出て、嵐の雲から離れた澄んだ空気の中で比較的長い距離を移動する雲から地面へのフラッシュです。 、次に角度を下げて地面にぶつかります。これらの稲妻は、雷雨の雲から数マイル離れた場所を移動することが記録されています。彼らは澄んだ青い空から来ているように見えるので、それらは特に危険です。
ヘルメットをかぶった自転車に乗る人が、雲ひとつない空の晴天の下で頭に落雷を経験しました。ボルトはおそらく、約16 km（約10マイル）離れた山々に覆われた雷雨に起因すると判断されました。雷は常に最も高い物体に当たるのですか？いつも言うことはありません！雷は通常、最も高い物体に当たります。最も高いオブジェクトが、下向きの稲妻リーダーに接続するために上向きのストリーマーを生成する可能性が最も高いことは理にかなっています。雷とはどのような電気ですか？雷は、可視光やその他の形態の電磁放射の放出を伴う静電放電です。雷には何ボルトとワットがありますか？雷は1億から10億ボルトになる可能性があり、数十億ワットが含まれています。正の稲妻が、より一般的な負に帯電したボルトよりも危険であると見なされるのはなぜですか？どちらにも遭遇したくはありませんが、正の雷はピーク電流が強いことが多く、フラッシュの持続時間（継続）が通常長く、ピーク電荷が負のストライキよりもはるかに大きい可能性があるため、より危険であると見なされる場合があります。電流が長ければ長いほど、発火しやすくなると考えられています。落雷は空から下に向かっていますか、それとも地面から上に向かっていますか？答えは両方です。雲から地面への稲妻は空から降りてきますが、見える部分は地面から来ています。典型的な雲から地面へのフラッシュは、一連の噴出で地面に向かう負の電気（私たちには見えない）の経路を下げます。地面にある物体は、通常、典型的な雷雨の下で正電荷を帯びます。 （地球の表面は比較的導電性であり、雷雨に応じて電荷を移動できるため、地球の表面とその上の物体の小さな領域に蓄積する電荷は、その上の正味の電荷によって決定されます。）反対側が引き付けるため、打たれそうな物体から上向きのストリーマーが送り出されます。これらの2つのパスが出会うと、戻りストロークがジッパーで空に戻ります。目に見えるフラッシュを生成するのは戻りストロークですが、すべてが非常に速く（数千分の1秒で）発生するため、人間の目はストロークの実際の形成を認識しません。自然雷は、背の高いものから上向きの放電を引き起こすこともあります。放送用アンテナのような塔。雲から地面（および他の種類の雷）の詳細については、「荒天101：雷の種類」ページを参照してください。雷は空気をどのくらい熱くすることができますか？雷からのエネルギーは、周囲の空気を18,000からどこでも加熱します。度Fahrenheitから最大60,000度Fahrenheit。通常の白や青ではなく、稲妻が着色される原因は何ですか？稲妻は、光があなたの目に到達するために通過するものに応じて、さまざまな色に見えることがあります。やや珍しいピンクとグリーンは、しばしば稲妻の色として説明されます。ヘイズ、ほこり、湿気、雨滴、その他の大気中の粒子は、白の一部を吸収または回折することによって色に影響を与えます。稲妻の光。地球は雷からどのように恩恵を受けますか？地球はいくつかの点で雷の恩恵を受けています。まず、雷雨と雷は地球の世界的な電気回路の一部です。雷雨と帯電した雲は、地球を負に帯電させ、大気を正に帯電させるバッテリーのようなものです。これにより、地表近くで約100 V / mの晴天電界が維持されます。地球の表面全体から上向きに流れる負に帯電したイオン（および大気から下向きに流れる正イオン）の定常電流が常にあります。雷雨は、負の電荷を地球に戻すのに役立ちます（雷は一般に負に帯電しています）。雷雨と雷がなければ、地球と大気の電気的バランスは5分で消えます。雷はオゾンを生成する化学物質も作ります。落雷すると地面はどうなりますか？落雷時に起こりがちなのは、土や粘土がシリカに溶け込むことです。その結果、曲尿細管の形をしたガラス状の岩（閃電岩と呼ばれる）ができることがよくあります。閃電岩は世界中で発見されていますが、比較的まれです。色は、打たれた砂の中の鉱物によって異なります。地面の形は、雷の流れが地面をたどる経路の形です。この道沿いの草にもしばしば被害があります。
木の幹を下る稲妻は水を蒸気に変えます。樹皮の下に木の表面の湿気が入ると、急速に膨張する蒸気が樹皮の破片や枝を木から吹き飛ばす可能性があり、経路に沿った木材はしばしば殺されます。その後、稲妻によって運ばれた電荷は、地球の表面。木や柵などの雷に打たれたものの近くにいる場合、この電流のすべてが瞬時に放散されないため、このプロセスは非常に危険です。稲妻は木に当たってから枝分かれして他の何かに当たる場合があります。または、電流が木の幹を通過した後、すぐ周囲の領域を通過して、近くの何かまたは誰かに入る場合もあります。ただし、このプロセスはかなり高速であるため、地面や打たれたものはその後も電気的に危険なままではありません。
雷電流は、水、金属柵、送電線、または配管を通ってさらに遠くまで流れる可能性があります。雷電流が建物に入り、ワイヤーや配管を通って移動し、その経路のすべてに損傷を与える可能性があります。同様に、都市部では、それが柱や木にぶつかり、電流が近くのいくつかの家や他の構造物に流れ、配線や配管を通ってそれらに入ることがあります。同じ場所に2回落雷することはありますか？民俗の知恵に反して、稲妻は同じ場所（またはほぼ同じ場所）に複数回当たる。それは単に統計的なまぐれである可能性があります（つまり、発生するすべての落雷で、最終的には、短期間内に前回の落雷の近くのどこかで落雷が発生します）。また、サイトに関する何かが、サイトが攻撃される可能性をいくらか高めている可能性もあります。通常、落雷が地面にあるものに当たると、当たった物体はかすかなチャネルを上向きに送り、下向きに発達するフラッシュに合流して、地面への接続を作成します。背の高いオブジェクトは、背の低いオブジェクトよりも上向きのチャネルを生成する可能性が高くなります。しかし、電気を伝導する地面の能力に局所的に影響を与える何か（その時の地面の塩分または水分含有量、岩、立っている水、パイプまたは他の金属物体の有無など）も可能です。地面）、地形の形状、葉や小枝の形状、またはその他の何かにより、特定の場所が近くの別の場所よりも攻撃される可能性が高くなる可能性があります。雷が最も頻繁に発生するのはいつ、どこですか？稲妻は親積乱雲から来ます。これらの雷雨雲は、上向きの空気の動き、対流不安定度、湿気が十分にある場所で形成され、氷点下よりも低いレベルに達する深い雲を生成します。
これらの条件は、暖かい季節（春、夏、初秋）。一般に、米国本土では北西に向かって雷の量が減少しています。年間を通じて、雲から地面への雷の頻度が最も高いのは、フロリダ州のタンパとオーランドの間です。これは、年間の多くの日に、低レベル（5,000フィート未満）の大気中の大量の水分含有量と、フロリダの海岸に沿って強い海風を生み出す高い表面温度の存在によるものです。米国の西部の山々も強い上向きの動きを生み出し、頻繁な雲から地面への落雷の一因となっています。メキシコ湾沿岸、米国南東部の大西洋岸、およびメキシコ湾から内陸に沿って高周波もあります。太平洋西海岸に沿った地域では、雲から地面への雷が最も少なくなっています。嵐はどのようにして電化されますか？強い上昇気流（対流不安定度と湿気によって燃料が供給される）が、氷点下（0℃）の温度で、より大きな氷粒子（霰）、小さな氷晶、および過冷却された液体の水滴と氷晶の混合物を生成すると、雲は帯電します。この環境では、霰の氷の結晶間の跳ね返り衝突により、粒子間で電荷が移動します。これは、粒子を分極するために既存の電界を必要としないため、非誘導プロセスと呼ばれます。正確な物理的メカニズムは完全には理解されていませんが、ある粒子から別の粒子への物質移動が含まれ、電荷の符号は温度と粒子の成長速度に依存します。霰と結晶は反対の電荷の符号を獲得し、霰が上昇気流でより速く落下するにつれて、別々の電荷領域を形成します。
電場が増加し、液滴が分極するようになると、二次プロセスが発生する可能性があります（液滴内のイオンは液滴の側面に対抗する電界）。液滴の一部が氷の粒子上で凍結し、残りが壊れた場合、液滴からのイオンの正味の電荷の一部が氷によって捕捉される可能性があります。これは、かなりの電界が発生する必要があるため、誘導プロセスとして知られています。冬の間に雷は発生しますか？夏ほど大気中の不安定性や湿気が少ないため、冬は雷の発生頻度が低くなります。これらの2つの成分が連携して、雷を発生させる可能性のある対流性の嵐を作り出します。不安定さと湿気がなければ、強い雷雨は起こりそうにありません。
冬の間は、太陽による暖めが少ないため、地表は涼しくなります。暖かい表面温度がなければ、地表近くの空気は大気中でそれほど遠くまで上昇しません。したがって、夏に発生するような深い（深さ8〜15 km）雷雨は発生しません。
暖かい空気は保持されますより多くの水蒸気。また、水蒸気が凝縮して液体の水雲滴になると、潜熱が放出され、雷雨が発生します。そのため、表面近くの暖かく湿った空気（および多くの不安定性を与えるための適切な条件）は、深い対流を引き起こし、雷放電を引き起こす可能性があります。雷雪とは何ですか？冬には雷雨はあまり一般的ではありませんが、雷雨の中で雷が発生することがあります。雷雪と呼ばれる、比較的強い不安定性と豊富な湿気が、氷点下になる可能性のある表面ではなく、温暖前線の上などの表面上に見られる場合があります。湖水効果雪の嵐の間、雷雪がグレートソルトレイクと五大湖の下流で時々観察されます。年間何回フラッシュがありますか？ 1989年に雷検知ネットワーク（NLDN）が米国本土全体をカバーして以来、隣接する48州で、毎年平均20,000,000回の雲から地面へのフラッシュが検出されています。さらに、すべてのフラッシュの約半分に複数のフラッシュがあります。地上攻撃ポイントであるため、米国では毎年平均して少なくとも3,000万ポイントが地上で攻撃されています。雲から地面へのフラッシュの他に、雲から地面へのフラッシュの数は、地面からのフラッシュの約5〜10倍です。どうすれば雷から安全を保つことができますか？ NOAAの国立気象局は、屋内および屋外の落雷の安全性と落雷のリスクに関する優れた情報源です。落雷に見舞われる可能性はどのくらいですか？NWSによると、米国の個人が特定の期間に落雷する可能性はありますか？年は120万分の1です。生涯（80年と推定）に落雷する確率は15,300分の1です。これらの数値の由来について詳しくは、米国国立気象局のWebサイトを参照してください。多くは露出によって異なります。ただし、近くに雷雨が発生した場合は、閉鎖された建物（上記のリンクを参照）などの適切な避難所に行くことで、落雷のリスクを減らすことができます。嵐の最も危険な時期は、始まりと終わりです。最初のフラッシュがCGの場合、前の雷の警告なしに発生します。最後から2番目のフラッシュの数分後に嵐の最後のフラッシュが発生する可能性があるため、十分に長く待つことが重要です。安全のための条件再び。自分の地域で発生した落雷に関する情報はどこで入手できますか？米国でネットワークを運営しているヴァイサラやアースネットワークなど、このデータを収集してアーカイブしている企業がいくつかあります。私たちは実際に自分たちで雷データを購入し（私たち自身のネットワークを維持するための資金はありません）、それをどのように使用するかについて厳格な規則があります。