【小学生向けに解説】どうしてかみなりは鳴るの?雷のしくみをやさしく徹底解説

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おもしろ雑学

「ピカッ!」と光って「ゴロゴロ…」と鳴る雷(かみなり)は、自然が生み出す巨大な電気の出来事です。 雲の中や雲と地面のあいだでいっきに電気が流れることで、夜空が明るくなったり、空気が大きくゆれて音がひびいたりします。

この記事では、雷の正体、光と音のひみつ、積乱雲(せきらんうん)の成長、雷の種類、季節との関係、安全にすごすコツ、観察と自由研究のやり方まで、小学生にも読みやすい言葉でくわしく解説します。読み終えたら、雷をこわがるだけではなく、しくみを知って上手に身を守る力が身につくはずです。

1.雷ってどんな現象?――空で起きていること

雷(らい)=空気の中を走る電気の道(放電)

雷は、たまった電気が空気の中を一気に通りぬける現象です。これを放電(ほうでん)といいます。ふだんは電気を通しにくい空気ですが、電気がとてもたくさんたまると、空気の“壁”がやぶれて道ができ、光(稲妻)音(雷鳴)が生まれます。放電の道は一度で終わらず、同じところを短い時間に何回も行ったり来たりすることがあり、チカチカと光が続くように見えるのはそのためです。

雷雲=積乱雲(せきらんうん)のパワー

雷は、背の高い雲積乱雲で起きやすく、夏の午後や梅雨のむし暑い日に大きく育ちます。入道雲(にゅうどうぐも)とも呼ばれ、高さ10km以上に達することもあります。もくもくと山のようにふくらみ、強い上昇気流で水や氷の粒が激しくぶつかり合い、電気が分かれていきます。雲のてっぺんが横に広がった形はかなとこ雲と呼ばれ、強い雷雨の合図になることがあります。

稲妻と雷鳴のちがい

稲妻(いなずま)は、雷鳴(らいめい)はです。どちらも放電で生まれますが、光はとても速く、音は空気をゆれる波としてゆっくり進むので、時間差が生まれます。また、空気の状態や雲の形、地形によって音のひびき方が変わり、ドーンと一回大きく鳴ることもあれば、ゴロゴロと長く続くこともあります。

2.どうして光って鳴るの?――雷のしくみを図解的に説明

雲の中で電気がたまるまで

積乱雲の中では、上に行くほど冷たくなり、水の粒や氷の粒が上昇気流に乗ってぶつかります。このとき、粒の大きさや温度のちがいで電気がわかれ、雲の上部にプラス(+)下部にマイナス(−)の電気がたまります。地面側には誘導(ゆうどう)でプラスの電気が集まり、雲と地面のあいだにも電気の差ができます。電気の差が大きくなるほど、空気の“壁”はやぶれやすくなります。

放電の瞬間――空気は約3万度、そして音が生まれる

電気の差がある限界をこえると、細い道(下向きリーダー)が地面に向かってのび、やがて地面側からのびた道とつながって強い電流が走ります。通り道の空気は一瞬で約3万度まで加熱され、急にふくらんで衝撃波(しょうげきは)が生まれます。これが耳に届くと雷鳴として聞こえます。雷の光は枝分かれしながら進み、ジグザグ木の枝のような形に見えます。

光と音の時間差の理由と距離の求め方

光はとても速く進むため、ほぼすぐに目に届く一方、音は空気中を毎秒約340mの速さで進みます。だから、稲妻を見てから音が届くまでにずれが生まれます。次の表を使うと、雷までのおおよその距離がわかります。外にいるときは「光って10秒以内」=3km以内と考え、すぐに安全な場所へ移動しましょう。

光ってから音までの秒数だいたいの距離目安
3秒約1km非常に近い。直ちに屋内退避
6秒約2km危険域。活動を中止
10秒約3.3km接近中。安全確保を最優先
15秒約5km遠雷。外遊びは控える
30秒約10km音が聞こえる間は油断しない

計算のコツは、「秒数 ÷ 3 ≒ km」です(おおよその目安)。数回計測し、近づいているか遠ざかっているかも記録すると、雷雲の動きが読み取れます。

3.雷の種類・季節・観察のポイント

雷の種類と見え方

種類起きる場所見え方の例注意点
雲内放電雲の中雲がパッと光る(光る雲)音は小さめでも近いことあり
対地放電(落雷)雲と地面枝分かれする稲妻が地面へ最も危険。屋外は避難
雲間放電雲と雲横に走る稲妻広い範囲で雷雨の合図

また、雷は一回だけでなく数回連続することが多いので、「光ったら終わり」と考えず、しばらく安全行動を続けましょう。

日本で雷が多い季節と時間帯

日本では、梅雨〜夏の午後に雷がふえます。地面が日ざしで熱くなり、空気が強く上へのぼって積乱雲が大きくなるからです。秋は寒気が入るとき、冬は日本海側で雪をともなう雷が発生することもあります。日中は午後〜夕方がとくに注意。台風の接近時や前線付近も雷が起きやすい条件です。

雷の前ぶれを空と風で知る

近づくと空が急に暗くなる強い風が吹く、冷たい空気が流れ込む、大粒の雨やひょうが降るなどの変化が見られます。遠くの「ゴロゴロ…」は遠雷(えんらい)の合図。聞こえるうちは落ちる可能性があると考え、屋外活動はやめましょう。次の表で前ぶれをチェックできます。

前ぶれ見え方・感じ方行動の目安
空が暗くなる黒い雲が速く近づく屋内へ移動準備
風が急に冷たい肌寒さを感じる突風外の活動を中止
大粒の雨・ひょう雨のつぶが大きい/氷のつぶ直ちに避難
遠雷が聞こえるゴロゴロが続く安全確保を最優先

4.雷から身を守る――屋外・屋内・学校での安全ガイド

屋外での避難(公園・校庭・川原など)

なるべく早く、丈夫な建物や車の中へ。木の下、電柱・鉄塔の近く、金属のフェンスや遊具、水辺やボートは危険です。高い場所や開けた場所で立ち止まらず、体を低くして安全な場所へ移動します。自転車や金属の傘は手から離し、地面に広くふれる姿勢をさけます。

屋内での注意(家庭・学校)

コンセントからの電気の逆流で家電が壊れることがあります。雷の音が近いときは、不要な電気製品のプラグを抜く、窓やドアから離れる、水道・浴室・電話線にも注意します。停電時は懐中電灯を用意し、ろうそくは火事の危険があるので慎重に。金属のドア・シャッターにさわらないこともポイントです。

身の守り方の最終手段

避難できないときは、地面にしゃがみ、つま先立ちで体を小さくし、両手で耳をふさぐなどして体への伝わりを減らします。金属類は手に持たないでください。靴ははいたままの方が安全です。次の早見表を家族で共有しておくと安心です。

状況安全にする行動さける行動
屋外(広場)建物・車へ避難/体を低くする木の下・金属・水辺に近づく
屋内窓から離れる/家電のプラグを抜く濡れた床や水道の使用
通学・部活活動中止/屋内退避屋外での続行・見物
車の中窓を閉め金属に触れない外に出て見物する

5.観察・実験・自由研究――安全に学ぶ方法

光と音の時間差を使った距離計算(おうち実験)

稲妻が光ったら心の中で秒を数え、音が聞こえるまでの数をメモします。数を3で割ると、およその距離(km)がわかります。同じ雲で距離が近づくか遠ざかるかを追跡すると、雷雲の動きが読み取れます。必ず屋内や車内など安全な場所から行いましょう。数回くり返して平均を出すと、より確かな観察になります。

観察ノートの作り方(テンプレート)

日付時刻場所天気・気温雲のようす稲妻の回数光→音の秒数気づいたこと
7/2517:40自宅むし暑い・南風入道雲が急に背が高い8回/10分5〜9秒風が冷たくなった

空の色、風の向き、温度の変化、雨やひょうの有無も書くと、雷の前ぶれと結果をつなげて考えることができます。雨雲レーダーを見て、自分の予想と比べるのも良い練習です。

自由研究のテーマ例とコツ

テーマ方法ポイント
光と音の時間差マップ数回計測して地図にプロット近づく・遠ざかる矢印で可視化
雲の形と雷の関係写真とスケッチを集めるかなとこ雲の出現を記録
季節と時間のちがい夏・秋の観察記録を比較午後〜夕方の回数が増えるか確認

写真を撮るときは屋外に出歩かず、家の中から安全に。フラッシュは窓に反射するのでオフにしましょう。

Q&A――よくある疑問をまとめて解決

Q1:どうして夏に雷が多いの?
A:地面が日ざしで熱くなり、空気が強く上にのぼるため積乱雲が育ちやすいからです。上昇気流が強いほど雷が起きやすくなります。

Q2:金属はほんとうに危険?
A:金属そのものが雷を呼ぶわけではありませんが、電気を通しやすいので近くに落ちた電気が伝わりやすく危険です。手に持たない・身につけないことが大切です。

Q3:車の中は安全?
A:多くの場合安全です。車体が電気を外側に流し、内部を守るしくみ(いわゆる金属の殻の効果)があります。窓は閉め、金属部分にふれないようにします。

Q4:稲妻の色が白・青・ピンクに見えるのはなぜ?
A:空気の状態や湿り気、ほこりの量で光の見え方が変わるためです。雪雲の中は白っぽく、湿った空気では黄色〜ピンクに見えることがあります。

Q5:雷は自然にとって良いこともある?
A:はい。雷で空気中の窒素が別の形に変わり、雨にまじって土に入り、植物の栄養になることがあります。ただし人や家にとっては危険なので安全第一です。

Q6:近くに落ちる前ぶれはある?
A:髪の毛が逆立つ、金属からジリジリ音がするなどはとても危険な合図です。すぐに体を低くして、可能なら建物へ避難しましょう。

Q7:遠くで光るのに音が聞こえないのは?
A:音は途中で弱くなるため、遠すぎると聞こえません。風向きや地形でも聞こえ方が変わります。

Q8:雷のときにお風呂や水道は使っていいの?
A:できればひかえましょう。水道管や配管を通じて電気が伝わる可能性があるためです。

Q9:学校の校庭で雷が鳴りだしたら?
A:先生の指示で活動を中止し、体育館や校舎へすぐ退避します。金属バットやポールは置いて移動します。

Q10:ペットはどうすればいい?
A:屋外で飼っている場合は屋内へ。金属の鎖は電気を通すので注意し、落ち着ける場所を確保します。

用語ミニ辞典(やさしい言いかえつき)

ことば意味やさしい言いかえ
放電たまった電気が一気に流れること電気の道ができる
積乱雲背が高く、雷や強い雨をもたらす雲入道雲・もくもく雲
稲妻雷で空が光る現象ピカッと光る
雷鳴雷で鳴りひびく音ゴロゴロ・ドーン
上昇気流空気が上へ動く流れ上向きの空気のながれ
雲内放電雲の中での放電雲が光る雷
対地放電雲と地面の間の放電落雷
雲間放電雲どうしの放電横に走る雷
遠雷遠くで鳴る雷遠くのゴロゴロ
音速音の進む速さ(空気中で毎秒約340m)音のはやさ
かなとこ雲積乱雲の上が横に広がった形平らに広がる雲の屋根
誘導近くの電気の影響で電気が集まること電気がよってくる

まとめ――知れば安心、雷は学びの宝箱

雷は、積乱雲の中で分かれた電気が一気に流れることで、光(稲妻)と音(雷鳴)を生む自然現象です。 光はすぐ届き、音は時間差で届くため、秒数を数えると距離の見当がつきます。季節や時間、空のようすを手がかりにすれば、雷の前ぶれも予想できます。何より大切なのは安全

広い場所では建物や車へ避難、屋内では窓や金属から離れるなど、正しい行動で身を守りましょう。観察ノートに記録を重ねれば、雷はこわいだけでなく、科学の学びを深めるチャンスになります。空のドラマを、やさしい目と科学の心で見つめてみましょう。

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