>>光や音も、上から下へ落ちてくる
投稿者: mrmc1964 投稿日時: 2003/05/22 19:42 投稿番号: [1255 / 6473]
雷の専門家ではないから、あまり言及しないでおいたんですけど、やはり、世間は許してくれないようですね(笑)。
光や音が発生する理由は、おっしゃる通りと思います。しかし、雷の発生メカニズムは、そう簡単ではないようです。
雷は雷雲の底部にたまった負電荷が、地上に向かって放電する現象です。しかし、空気は絶縁体ですから、放電は一瞬で起こるわけではないようです。
まず、前駆放電という、比較的ゆっくりした動きがあります(ゆっくりと言っても、実は速いのですが)。これは、負電荷が空気の中を、段階的に地上に向かって進んで行く過程です。この過程は、稲妻ほど明るくはありません。まあ、空と地上を結ぶ高速道路を建設する過程といってもよいでしょう。負電荷のいっぱい詰まった、柱のようなものが、次第に地上に向かってのびていくことを想像してもよいと思います。
柱が地上に到達した瞬間に、私たちが普通目にする、稲妻と雷鳴が発生します。そこで、問題は、柱が地上に到達した瞬間に、何が起こるかということです。これを考えるには、例えば、事故渋滞が起こった高速道路を想像するのがよいかもしれません。事故車が取り除かれ、道が開通すると、まず、先頭の車が勢いよく走り出します。続いてすぐ後ろの車が走り出します。この動きは次第に車列の後ろの方に伝搬していきます。最後の車は、だいぶ時間が経過してから動き出すことになります。車が勢いよく動くときに光が発生すると考えると、光はまず先頭で発生し、次第に後ろに移っていきます。
これを、負電荷の柱に置き換えると、光はまず、地上で発生し、次第に柱をさかのぼって行くことになります。つまり、光の発生位置は下から上に移動します。負電荷が降りてきた道を、戻るように光が発生することから、これを、帰還雷撃と呼んでいるようです。
実は、空から地上への高速道路は、最後まで一本とは限らないようです。最初一本の道が途中で枝分かれして地上に向かうということも起こります。この場合、最初に地上に到達した方の道を使って、放電が起こります。枝分かれしたもう一方の道にいる負電荷も、その道を引き返し、最初に地上に到達した方の道を通って放電を起こします。この過程に、上の議論を当てはめると、地上に到達しなかった方の道では、光の発生位置は上から下に向かうことが理解できます。
1243で、(厳密に言えば、上から下への場合もあるが、地上に雷が落ちる部分では、必ず下から上へと、決まったものなのだ。)と断ったのは、このためです。
これは メッセージ 1249 (T_Ohtaguro さん)への返信です.
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