雲の中にたまった電気が一気に流れる
雷は、大気中で正と負の電荷が分かれて溜まり、やがて放電する現象です。
発達した積乱雲の中であられと小さな氷の粒である氷晶がぶつかることで電荷が分かれると考えられています。
雲の中にたまった電荷が限界を超えると、それまで電気を通しにくかった空気の絶縁が破られ、瞬間的に電気が流れます。雲と地上の間で起こる放電が落雷、雲の中や雲同士で起こるものが雲放電です。
私たちが目にする光が電光で、放電によって急激に熱せられた空気が膨張し、衝撃波となって届く音が雷鳴です。つまり雷は、積乱雲の中に蓄えられた電気が一気に移動する短時間の現象なのです。
雷のメリットは地球の循環の中にある
植物が利用できる窒素を生み出す
大気のおよそ8割を占める窒素は、植物の成長に欠かせない元素です。しかし、大気中の窒素分子は非常に安定しているため、多くの植物はそのまま利用できません。
雷の大きなエネルギーは窒素分子を分解し、酸素と反応させて窒素酸化物を生み出します。その一部は雨水に溶け、土壌へ運ばれます。こうして植物などが利用しやすい形へ変わる過程は窒素固定の一つです。
ただし、自然界の窒素固定の大部分を担っているのは微生物です。雷があるから農作物に肥料がいらないというほど大きな効果ではありません。それでも雷は、長い時間をかけて地球の窒素循環を支えてきた自然現象の一つだと言えます。
落雷は森林火災の自然な発火原因にもなります。火災は大きな被害をもたらす一方、火に適応した一部の生態系では、適度な頻度の火が栄養分の循環や植物の世代交代、多様性の維持などに関わることがあります。
デメリットは人だけでなく電気設備にも及ぶ
命に関わる事故や火災を引き起こす
雷は場所を選ばず落ちます。特にグラウンドや砂浜、屋外プール、山頂や尾根など、開けた場所や高い場所では人に落雷しやすくなります。また、木に落ちた雷が近くの人へ飛び移る側撃雷が起こるため、木の下での雨宿りは危険です。
落雷は建物や樹木の火災を引き起こすこともあります。さらに、雷を発生させる積乱雲は、急な強い雨、突風、ひょうなどを伴う場合があり、雷だけでなく周辺の気象現象にも注意が必要です。
雷の影響は、落ちた地点だけにとどまりません。近くで落雷が起きると、電源線や通信線などに瞬間的な高電圧である「雷サージ」が生じ、配線を通って建物内へ侵入することがあります。
その結果、パソコンや通信機器、制御装置、太陽光発電設備などが故障したり、誤作動を起こす可能性があります。工場や事業所では、設備の修理費だけでなく生産停止やデータ消失、サービス中断といった二次的な損失につながることもあります。
自然現象である雷を防ぐことはできません。しかし、情報と設備の両面から被害を小さくすることはできます。
屋外では雷鳴が聞こえた時点で、速やかに鉄筋コンクリートの建物や自動車などへ避難することが大切です。空模様だけに頼らず、雷注意報や雷ナウキャストを確認し、屋外作業やイベントを中断する基準をあらかじめ決めておくと、迷わず行動しやすくなります。
建物や設備については、避雷設備、適切な接地、雷サージを抑えるSPD（サージ防護デバイス）などを、設備の構成に合わせて組み合わせる必要があります。停電対策には無停電電源装置や非常用電源、重要データのバックアップも役立ちます。ただし、どれか一つを設置すれば被害を完全に防げるわけではありません。保護する設備の重要度や配線経路を確認し、専門家による点検と対策を重ねることが重要です。
雷を恵みか災害かのどちらか一方で捉えるのではなく、地球の仕組みとして理解しながら、現実の危険にはしっかり備えることが重要です。
空が急に暗くなり、「ゴロゴロ」と音が聞こえてくると、不安を感じる方も多いのではないでしょうか。雷は火災や停電、電気設備の故障を引き起こすことがあります。
しかし、地球全体の営みに目を向けると、自然の更新にも間接的な役割を果たしているようです。今回は、雷が生まれる仕組みから雷と共存するための備えまでを見ていきましょう！