稲妻が起こるしくみ

稲妻が起こる条件は雲内部の気温にある(写真:アフロ)

 稲妻が起こる条件は2つ。雲が気温マイナス20度の層まで発達していること、そしてあられと過冷却水滴が混在すること。実際の雷雨で確認することができた。

雨雲はどれも同じに見えるけれど

 梅雨の晴れ間が広がった関東地方。気象衛星ひまわりの雲画像でも、本州付近がぼんやりと見えます。梅雨に入っても、しばらく梅雨前線は行ったり来たりするため、晴れる日も多いです。むしろ、梅雨の晴れ間の蒸し暑さに本格的な夏が近いことを感じます。

気象衛星ひまわりから見た日本列島(6月8日午後、ウェザーマップ)
気象衛星ひまわりから見た日本列島(6月8日午後、ウェザーマップ)

一方、梅雨真っただ中の沖縄は雨雲に隠れてよく見えません(赤丸)。

雲を縦に切る

 沖縄本島南部の南城市に設置されている気象レーダーをみてみましょう。

気象レーダーの反射強度を図にしたもの(沖縄レーダー、6月8日午後1時半、ウェザーマップ作画)
気象レーダーの反射強度を図にしたもの(沖縄レーダー、6月8日午後1時半、ウェザーマップ作画)

 図で赤く示された部分はレーダーの反射が強い所です。雲の中にある雨粒が大きければ大きいほどレーダーの反射が強いことを利用して、雨の強さを間接的に知るのです。でも、これだけでは雷が鳴っているのか、わかりません。

 雨雲を縦に切ったら、何が見えるのでしょう。

 沖縄本島の北にある雲を東西に縦に切った図がこちらです。

左:レーダー反射強度とLIDEN 右:レーダー断面図に気温を重ねたもの(著者作成)
左:レーダー反射強度とLIDEN 右:レーダー断面図に気温を重ねたもの(著者作成)

 赤点線で囲った部分と青点線で囲った部分の違いがわかりますか?

左側(赤点線)はレーダー反射の強い部分が高さ14キロくらいまであります。一方、右側は(青点線)は高さ6キロ程度です。

稲妻が起こるための条件は2つ

 ひとつは雲が気温マイナス20度になる層まで発達していること。ふたつめはマイナス10度からマイナス20度の層が夏の場合、高さ7キロ付近にあること。この層ができると、あられと過冷却水滴が混在するため氷粒や水滴が接触したり、衝突したりすることで雲の中で帯電が起こります。これが稲妻になるのです。

 図はとても見にくいですが、赤点線で囲った部分はこれらの条件に当てはまり、雷が観測されています。実際の雲に条件を当てはめてみると、なるほど!と思えて、興味深いです。

【参考資料】

入田央、2009:第2章雷が起こるしくみ、トコトンやさしい気象の本、日刊工業新聞社