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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

雷かみなりの みちは、いちばん ながいと どれくらい?

雷の道は、いちばん長いとどれくらい伸びるのか

雷の829km記録は、なぜ8年後に見つかったのか ── 衛星がとらえた放電

分野:自然

ふつうの 雷かみなりの みちは、ながくても 10キロメートルより みじかいと いわれます。ところが、アメリカの そらで、829キロメートルも のびた 雷かみなりが みつかりました。

どうして そんなに ながく のびたのでしょう。だれが、どうやって はかったのでしょう。この ページを よむと、その わけと はかりかたが わかります。

雷の道の長さは、ふつう10km未満といわれます。ところが2017年、アメリカの空で、それを80倍以上も上回る829kmの放電が起きていました。東京から大阪までの直線距離の、およそ2倍です。

雷は、どうしてそこまで長く伸びることがあるのでしょうか。そんなに長い雷を、どうやって測ったのでしょうか。雲の横に広がる弱い電気の層、衛星の観測、そしてあとからデータを見直して見つかった経緯が分かります。

雷の道の長さは、落雷でも雲の中の放電でも、ふつうは10km未満とされる。ところが2017年10月22日、アメリカ南部の上空では、その80倍以上(10kmを上限とした計算)にあたる829kmの放電が走っていた。しかもこの放電は、当時の解析では見つからず、データの見直しで初めて見つかったという。

なぜ雷は、そこまで長く伸びることがあるのか。地上の観測網では測りきれない長さを、どう測るのか。雲の横に広がる弱い電気の層と、静止衛星による観測が、その答えに近づく鍵になる。

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1. ふつうの 雷かみなりの みちは、どれくらいの 長さ?

1. ふつうの雷の道は、どれくらいの長さなのか

1. 「ふつう10km未満」とはどれほどの規模か

雷かみなりには、雲から 地面に おちる ものと、雲の 中や 雲と 雲の あいだを はしる ものが あります[1]。どちらも、みちの 長さは ふつう 10キロメートルより みじかいと いわれます[3]。

雷かみなりを おこす 大きな 雲は、夏だと たかさが 7キロメートル いじょう あります[1]。たてに のびた 雲の 中で 電気が わかれて、電気の みちが できます。

東京の まわりで はかった ある 日の れいでは、5キロメートルより すこし たかい ところから、0.09びょうで 地面に ついた 雷かみなりが ありました[2]。これは その ときの 一れいです。

では、これより ずっと 長い 雷かみなりは あるのでしょうか。

雷は、雲と地面の間で起こる「対地放電(落雷)」と、雲の中や雲と雲の間で起こる「雲放電」に分けられます[1]。どちらの場合も、雷の道の長さはふつう10km未満とされています[3]。ただしこれは目安で、すべての雷の上限ではありません。

10kmと聞いても、すぐには想像しにくいかもしれません。雷を起こす積乱雲の背丈は、夏は7km以上、冬でも4km以上あります[1]。縦に大きく伸びた雲の中で電気が分かれて道ができるのですから、数kmから10km近い長さは、雲の大きさから見て自然な規模です。

首都圏では、雷の道を点の集まりとして立体的に記録する観測が行われています。ある事例では、高度およそ5.5kmで最初の放電が起き、地面に達するまでに約90ミリ秒(0.09秒)かかりました[2]。ただし、これは特定の事例の値で、雷の一般的な値ではありません。

では、この「ふつう」をはるかに超える雷はあるのでしょうか。

雷は、雲と地上の間で起こる対地放電(落雷)と、雲の中や雲と雲の間で起こる雲放電に大きく分かれる[1]。道の長さは、そのどちらでもふつう10km未満とされる[3]。ただし、これは「たいていはその範囲に収まる」という目安であり、すべての雷の上限ではない。

10kmという数字は、雷を起こす積乱雲の大きさと並べると意味がつかみやすい。雷雲の背丈は夏で7km以上、冬でも4km以上あり[1]、電気は縦に伸びた雲の中で分かれる。したがって、道の長さが数kmから10km近くになるのは、雲の高さから見て無理のない規模だといえる。

実際の道は、点の集まりとして立体的に捉えられている。首都圏の雷放電経路3次元観測では、高度約5.5km付近の最初の放電から地面に達するまでが約90ミリ秒(0.09秒)で、2017年6月16日の10分間だけで14万点を超える放電点(141,736点)が記録された[2]。ただし約90ミリ秒は特定の事例の値であり、雷の一般値ではない。

それでは、「ふつう」の10km未満を何十倍も超える雷は、本当に存在するのか。

2. いちばん 長い 雷かみなりは、どこまで のびたの?

2. 829kmの放電は、どこからどこまで伸びたのか

2. 829km ── 東京〜大阪の2倍ほどに伸びた放電

あります。2017年10月22日、アメリカの テキサス州しゅうの ひがしから カンザスシティの ほうへ、829キロメートルも のびた 雷かみなりが ありました[4]。

10キロメートルを ふつうの 長さと すると、その 80ばい いじょうです。これは 10キロメートルを 上の めやすに して けいさんした 数です。

東京から 大阪おおさかまでは、まっすぐ はかって だいたい 400キロメートルです。829キロメートルは、その 2ばいくらいです。

この 記録きろくは、せかいの てんきを あつかう そしきが みとめました[4]。まえの 記録きろくは 768キロメートルで、61キロメートル 長く なりました[4]。

でも、こんなに 長い 雷かみなりを、どうやって はかったのでしょう。

2017年10月22日、アメリカ中部の大平原(グレートプレーンズ)の上空で、テキサス州東部からカンザスシティの方向へ、829km(±8km)にわたって伸びる放電がありました[4]。世界気象機関(WMO)が、これを雷の放電として最長の記録と認めています。公式の発表は2025年です。

ここで、数字を実感に変えてみます。ふつうの10kmを上の目安にしても、829kmは約83倍です。雷雲の背丈を夏の7kmとすると、約118倍にあたります。東京から大阪までの直線距離は約400kmなので、その2倍ほどです。なお829kmは、地面に届く落雷の長さではなく、空の中で水平に広がった1つの放電の広がりです。

記録はこれまでに何度も更新されてきました。2007年6月20日にアメリカのオクラホマ州で測られた321kmを、2018年10月31日にブラジル南部で観測された709km(±8km)が大きく上回りました[5]。さらに2020年4月29日にアメリカ南部で768km(±8km)が観測され[4]、829kmは、それより61km長い記録です。

不思議なのは、829kmの放電が起きたのが2017年なのに、公式の発表が2025年だということです。どうやって測り、なぜこんなに時間がかかったのでしょうか。

2017年10月22日、アメリカ中部の大平原の上空で、テキサス州東部からカンザスシティの方向へ、829km(±8km)にわたる放電が起きた[4]。世界気象機関(WMO)は、これを単一の放電として最長の記録と認めた。公式の発表は2025年である。

数字を実感に変えておく。ふつうの上限を10kmと置けば、829kmは約83倍。夏の雷雲の背丈7kmと比べると約118倍になる。東京から大阪までの直線距離を約400kmとすれば、その2倍ほどだ。ただし829kmは、地面に落ちる雷の長さではなく、空の中で水平方向に広がった1つの放電の広がりである。

記録の更新の流れも見ておく。2007年6月20日にアメリカのオクラホマ州で測られた321kmの記録に対し、2018年10月31日にブラジル南部で観測された709km(±8km)の放電は、その2倍以上だった[5]。その後、2020年4月29日にアメリカ南部で768km(±8km)が観測され、829kmはそれより61km長い[4]。

奇妙なのは、時間の順序である。829kmの放電が起きたのは2017年で、2018年のブラジルの記録より前だ。それなのに、記録として公式に発表されたのは2025年だった[4]。この「あとから見つかる」しくみは、測り方と深く関わっている。

3. 長すぎる 雷かみなりを、どうやって はかるの?

3. 数百kmの雷を、どうやって測るのか

3. 地上の観測網と静止衛星 ── 数百kmの放電を測る方法

地面に おいた 観測かんそくの あみで はかる 方ほうが あります。でも、はかれる はんいに かぎりが ありました[5]。

あたらしい 記録きろくは、空の 高い ところに ある てんきの 衛星えいせいに のせた 雷かみなりを はかる そうちで 見つけました[5]。広い 場しょを つづけて 見られるのが、いいところです。

2017年の 雷かみなりは、そのときの あらしを しらべた ときには 見つからず、あとから データを 見なおして みつかった と 言われます[4]。

では、そんなに 長く のびた 雷かみなりは、雲の どこを とおっていたのでしょう。

雷の道を測るには、広い範囲を見わたす必要があります。以前の記録は、地上に置いた雷の観測網(雷マッピングアレイ)によるもので、測れる範囲に限りがありました[5]。

新しい記録は、静止衛星GOES-16・GOES-17に積まれた雷観測装置(GLM)で捉えられました[5]。静止衛星は、地上から見るとほぼ同じ位置に見えるので、広い範囲を連続して見られます。放電の広がりや続いた時間を、広い地域にわたって測れるようになったことが、長い放電を見つける土台になりました[5]。

2017年の放電を観測したのは、アメリカ海洋大気庁(NOAA)の静止気象衛星GOES-16です。報告によると、この放電は当時の嵐の解析では見つからず、あとからデータを見直して見つかりました[4]。衛星が記録した光の点は、最初から「記録級の長い雷」と書かれて届くわけではなく、人が見直して初めて、1つながりの長い放電だと分かったことになります。

では、そこまで長く伸びた放電は、雲のどこを伝っていたのでしょうか。

数百kmに及ぶ放電は、地上の観測網だけでは捉えきれない。以前の記録は雷マッピングアレイという地上の観測網によるもので、観測できる範囲に限りがあった[5]。

新しい記録を捉えたのは、静止衛星GOES-16・GOES-17に積まれた雷観測装置GLM(Geostationary Lightning Mapper、静止軌道の雷観測装置)である[5]。静止衛星は地上から見るとほぼ同じ位置に見えるので、広い範囲を連続して観測でき、放電の広がりと続いた時間の両方を測れる。こうして、宇宙からの雷観測が進んだことが、長い放電を見つける土台になった[5]。

829kmの放電を観測したのは、アメリカ海洋大気庁(NOAA)の静止気象衛星GOES-16だった。報告によると、この放電は当時の嵐の解析では特定されず、あとから雷雲のデータを見直す中で見つかったという[4]。衛星が刻むのは、光った場所と時刻の記録である。それを広域でつなぎ直し、1つの放電としてまとめて初めて、829kmという長さが現れたことになる。

衛星が捉えたのは、雲の上から見える光の広がりだ。では、その光は、雲の中のどんな場所を伝わっていたのか。

4. 長い 雷かみなりは、どうして のびたの?

4. 雲の横に広がる電気の層を、放電が伝うと考えられている

4. 層状の雲に残る弱い電気の層を、放電が伝うと説明されている

とおくに ある 強い 雲から、プラスの 電気を もった 氷の つぶが はこばれてきます。その つぶが、うしろに できた うすい 雲に のこります[3]。

すると、弱い 電気の たまった ところが、いくつもの 州に またがって かさなります。雷かみなりは、その 中を つぎつぎに つたって 長く なると いわれています[3]。

ドミノが 長く ならんでいれば、一つ たおすと 先まで つぎつぎに たおれますね。それに すこし にています。ただし、本当の 雷かみなりは ドミノの ように きまった じゅんばんでは ありません。また 研究者の いいかたで、これからも しらべられている ことです。

それでは、雷かみなりは 雲の 中だけを 通るのでしょうか。

ふつうの雷は、縦に伸びた雷雲の中で電気が分かれて起こります[1]。ところが、829kmのような「メガフラッシュ」と呼ばれる長い放電では、雲の横に広がる別の場所が舞台になるという説明があります[3]。

研究者の説明は、次のとおりです。遠くにある強い上昇気流を持つ雲によって、正の電気を持つ氷の粒が持ち上げられます。その粒は、雲の後ろにできる浅い層状の雲に運ばれ、そこに残ります。すると、弱い電気の層が、いくつもの州にまたがって重なります[3]。放電は、この弱い電気の層の中を伝わることで、数百kmまで長くなると考えられています[3]。

たとえば、ドミノを長く並べた列を想像してください。1つ倒せば、先まで次々に倒れていきます。弱い電気の層が広く重なっていると、放電も同じように、層の中を伝わって遠くまで進めるのかもしれません。ただし本当の雷は、ドミノのように決まった順番で進むわけではありません。これは研究者の説明で、今も調べられている分野です。

それでは、雷が遠くへ届くと、ふだんのくらしの中で何が起こるのでしょうか。

通常の雷は、縦に伸びた雷雲の中で電気が分かれて起こる[1]。これに対し、数百kmに達する「メガフラッシュ」は、雲の横の広がりを使うと説明されている[3]。

研究者の説明によれば、仕組みはこうだ。遠くの強い上昇気流を持つ雲によって、正の電気を持つ氷の結晶が持ち上げられ、その後ろにできる浅い層状の雲に運ばれて残る。その結果、弱い電気の層が、複数の州にまたがって重なる。放電がこの弱い電気の層を伝うことで、長さが何百kmにも延びる、と研究者は説明している[3]。

つまり、強い電気を一か所に集めて放つのではなく、弱い電気を広く敷きつめた中を、放電が進んでいくイメージである。ふつうの雷が数kmから10km近くで終わるのに対し、メガフラッシュは、電気が分かれて広がった範囲の大きさそのものが違うと考えられる。ただし、この仕組みは研究者による説明の段階であり、まだ調べられている途中の部分がある。

ところで、放電がこれほど広く動けるなら、雷は雲の下だけでなく、雲の外へも届くことがあるのではないか。

5. 雷かみなりは、雲から はなれた ところにも おちるの?

5. 雷は、雲から離れた晴れた空にも届くのか

5. 雲の外へ ── 「青天の霹靂」と、嵐が去ったあとの雷

あります。雲の 外に 出て、15キロメートルほど はなれた はれた ところに おちる ことが あると いわれます[3]。 雷かみなりは 雲の 下だけでは ないのです。

また、あらしが 行ってしまった あとで おちる れいも 知られています[3]。あらしが 通りすぎたように 見えた あとでも、雷かみなりが おちる ことが あります。

この ような 雷かみなりは、えいごで 「ボルト・フロム・ザ・ブルー」と よばれます[3]。「青い 空から きた かみなり」と いう 意味です。

かみなりの おとが 聞こえたら、すぐに たてものの 中へ にげましょう。かみなりの おとが やんでも、しばらくは 中に いてください。

雷の届く範囲は、雲の見た目だけでは決まらないことがあります。雷雲から外へ出て、最大で約15km離れた晴れた空側に落ちる雷は、「青天の霹靂(bolt from the blue)」と呼ばれます[3]。

また、嵐が通り過ぎて、雷の危険が終わったように見えてから、しばらくたって落ちる例も報告されています[3]。放電が雲の外へも広がる性質は、メガフラッシュの長さとも関係がありそうですが、資料はその点を断定していません。

「雷雲が頭の上を過ぎたら、もう雷は落ちない」と思いこむのではなく、雷は雲の下だけでなく、雲の外へも届くことがある、というところまでを覚えておくとよさそうです。雷鳴が聞こえたら屋内へ避難し、鳴りやんでも、しばらくは屋内にとどまりましょう。

雷が届く範囲は、雲の見た目では決まらないことがある。雷雲の外へ出て、最大で約15km離れた晴れた空側に落ちる雷は「青天の霹靂(bolt from the blue)」と呼ばれる[3]。また、嵐が過ぎ、雷の脅威が終わったように見えてから落ちる例も報告されている[3]。

この2つは、メガフラッシュとは別の現象だが、放電が雲の外へ広がれることを示す点では通じ合う。ただし、「青天の霹靂」とメガフラッシュの関係は、資料では断定されていない。両者を同じ仕組みと決めつけず、別々の観測事実として並べておく必要がある。雷鳴が聞こえたら屋内へ避難し、鳴りやんでも、しばらくは屋内にとどまるべきである。

この記事の中心は「長さ」である。ふつうは10km未満、記録は829km。その間を分けるのは、縦に伸びる雲の中だけでなく、雲の横に広がる弱い電気の層まで、放電が使える場合があるかどうか、という点だと説明されている。

6. 829キロメートルを、地図の 上で はかってみよう

6. 829kmを、地図帳の上で測ってみる

6. 829kmを地図の上に置く ── 原典へ進む道

ちずちょうと ひもを つかって、829キロメートルを はかってみましょう。

1. ちずちょうの 日本ちずで、ちずの はしに ある、ながさを しめす めもりを さがします。「100キロメートル」の ながさを ひもに うつします。

2. ひもを 8つぶん ならべます。ちょうど 800キロメートルくらいです。じぶんの 町から、ひもを まっすぐ のばして、どこまで とどくか みます。

3. 東京から 大阪おおさかまでが 400キロメートル くらいなので、その 2ばいが どこまでか くらべてみます。

829kmがどれほどの長さなのか、家にある地図帳で測ってみましょう。

まず、地図帳の日本全体の地図で、縮尺を示す目盛りを探します。そこに「100km」の長さが書いてあれば、その長さを糸に写して印をつけます。次に、糸を地図に当てて、印の長さを8回分たどります。800kmくらいです。目盛りが「200km」など別の長さなら、それを基準に数えます。目盛りが見つからなければ、別の地図帳を使います。自分の町から糸をまっすぐ伸ばして、どこまで届くか見てみます。

東京から大阪までの直線距離は約400kmです。その2倍がどのあたりまでか、地図の上でも確かめられます。829kmの長さが、1つの雷の広がりだったことを思い浮かべてみてください。

ふつうの雷の10kmも、同じ目盛りで糸に写してみてください。829kmとの差が、数字よりもはっきり見えてきます。記録の背景を日本語で読みたいときは、気象庁の「雷とは?」が入り口になります。

829kmがどれほどの長さなのかは、地図帳の縮尺の目盛りと糸で確かめられる。地図帳の縮尺目盛り(「100km」など、読み取れる長さなら何でもよい)を糸に写し、その長さを8回分たどるように自分の町からまっすぐ伸ばす。目盛りがなければ別の地図を使う。東京〜大阪を約400kmとして、その2倍がどこまでかも、地図の上で比べられる。

ここで、ふつうの雷の10kmも同じ目盛りで糸に写してみると、829kmとの差が目に見える。数字で「約83倍」と読むより、糸の長さの差として手に取れる。

数字の出どころを自分で読みたい場合は、世界気象機関(WMO)の発表から入るとよい。2025年のメガフラッシュ最長記録の認定では、829km、観測した衛星GOES-16、あとからデータを見直して見つかった経緯が書かれている[4]。2018年の709kmの認定は、地上観測網と衛星観測の違いを説明している[5]。地図帳では、829km・10km・±8kmの3つを同じ縮尺の糸で並べてみると、それぞれの大きさの差が実感できる。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

本文で使った資料です。数字は、各機関の発表にもとづきます。

  1. 気象庁「雷とは?」 https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/toppuu/thunder1-0.html (対地放電・雲放電、雷雲の背丈)
  2. JST・防災科研「雷放電経路3次元観測システム(別紙)」 https://www.jst.go.jp/pr/announce/20171019-3/besshi.html (首都圏での雷の道の3次元観測)
  3. Physics Today, "Megaflashes: The world's longest lightning discharges" https://physicstoday.aip.org/quick-study/megaflashes-the-worlds-longest-lightning-discharges (ふつうの長さ、メガフラッシュの仕組みの説明、雲の外へ届く雷)
  4. WMO, "WMO certifies megaflash lightning record in USA" https://wmo.int/media/news/wmo-certifies-megaflash-lightning-record-usa (829kmの記録、768kmとの比較、見直しで見つかった経緯)
  5. WMO, "WMO certifies Megaflash lightning extremes" https://wmo.int/media/news/wmo-certifies-megaflash-lightning-extremes (709kmと321kmの記録、衛星観測と地上観測の違い)

なおした ところ

更新履歴

更新履歴(改版の記録)

  •  初版を公開。
  •  雷鳴が聞こえたときの避難と、鳴りやんだ後もしばらく屋内にとどまる注意を加えた。倍率の表記を約118倍にそろえた。

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