雷の音ゴロゴロ！なぜ鳴る？？

雷のピカッの後にはゴロゴロゴロという音が続きます。音は空気中を音速で進みます。音速は通常340m/s、1秒間に340m進みます。

私は、雷がピカッと光った後はいつも頭の中で、「1、2、3、、」とカウントして、ゴロゴロ音が3で聞こえたとしたら
「340×3=1020m、だいたい1km離れたところに落ちたな。1km離れているなら安心だな。」
などと考えています。このように私はよく雷の音で落雷地点までの距離を予想していました。

ある時雷が怖いという知人に理由を聞くと、この音が怖いとのこと。その時にふと
「雷の発生メカニズムはよく知られているけど音の発生メカニズムはなんだろう？」
と疑問に浮かんだので調べてみました。

雷のピカッは？

雷の光る方のメカニズム「電気が流れる」ということについてはよく知られています。簡単にいうと以下の通り。
1. 雲の中の氷の粒が擦れることにより静電気が発生。雲の下部にマイナスの電気がたまる。
2. 帯電した雲の影響で、その下の地上にプラスの電気がたまる。
3. それら電気の力が、空気の絶縁抵抗を超えた時、電気が流れ雷となる。

雷のゴロゴロは？

では、雷の音のゴロゴロのメカニズムはどういうものでしょうか？
調べてみたことを、簡単にいうと以下の通り。
1. 雷が空気中を流れる時の抵抗の大きさにより周囲の空気の温度が一気に熱せられる。その温度は2〜3万度にも達する。
2. 熱せられた空気は爆発的に膨張する。膨張の際に音速を超え、衝撃波が生まれる。
3. 衝撃波は空気中を伝わるとともに急激に弱くなり音波となる。いわゆるドンという爆発音が聞こえる。
4. 雷の通った空気中全てで上記のことが起こっているので、耳にするのはドンという音の連続、ゴロゴロゴロ、となる。

まとめ。雷が鳴った際の注意。

雷のゴロゴロ音の発生メカニズムについて簡単に書いてみました。雷が至近距離で落ちた際にはその電気エネルギーの他にも衝撃波が危険ということがわかりました。もし山、海そして公園など何もないところで雷が鳴り出したら、木の下に避難するのは危険です。より安全なところを探しましょう。
鉄筋コンクリートの建物、車やバスおよび電車の車内、など電気が流れるものの中は比較的安全なようです。

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