ゴロゴロ、ピカッ、ドーン。夏の夕立や台風のときにやってくる雷は、迫力満点で少しこわい存在ですよね。この雷、実は正真正銘の「電気」です。しかも、その一撃には想像を絶するパワーが秘められています。今回は、雷という“天然の電気”の正体にせまり、1回の落雷にどれだけのエネルギーがあるのか、そして雷から身を守るにはどうすればよいのかを、やさしく解説します。
雷は「巨大な静電気」だった
雷の正体は、なんと「静電気」の仲間です。前回、冬にドアノブでバチッとなる静電気の話をしましたが、雷はそれをとてつもなく大きくしたものだと考えてください。もくもくと大きく育った雲(積乱雲)の中では、氷や水の粒がはげしくぶつかり合っています。このこすれ合いによって、雲の中に電気がたまっていくのです。
やがて、雲の下のほうにはマイナスの電気が、地面にはプラスの電気がたまり、両者の間に巨大な電圧の差が生まれます。この差が限界を超えたとき、たまった電気が一気に流れ落ちる——これが「落雷」です。指先の「バチッ」と、空を裂く稲妻。大きさはまるで違いますが、起きていることの正体は、まったく同じなのです。
この雷を生む積乱雲は、夏によく見かける「入道雲」のこと。強い上昇気流の中で、氷の粒がぶつかり合い、電気をためこんでいきます。もくもくと高くそびえる雲を見かけたら、その内部では今まさに、雷のもとになる電気が育っているのかもしれません。夏の夕方に雷が多いのは、日中の暑さでこの積乱雲が発達しやすいからなのです。

1回の落雷は、どれくらいすごい?
では、その一撃のパワーはどれほどなのでしょうか。落雷の電圧は、なんと約1億ボルトにもなると言われます。家庭のコンセントが100ボルトですから、その100万倍という桁外れの高さです。流れる電流も、平均でおよそ3万アンペア。家庭の契約が30〜60アンペアほどですから、こちらもまさにケタ違いです。
ちなみに、地球全体では、1秒間に数十回もどこかで雷が発生していると言われます。私たちが気づかないだけで、雷は地球上でつねに鳴り続けている、ごくありふれた自然現象でもあるのです。それでいて、一つひとつがこれほど巨大なのですから、自然のスケールの大きさには本当に驚かされますね。
これだけ聞くと、「そんな巨大な電気があるなら、雷で発電すればいいのでは?」と思うかもしれません。実は、この疑問には後ほどお答えします。まずは、落雷がどれほど極端な現象なのかを、数字でながめてみましょう。電圧も電流も、日常ではありえないスケールだと分かります。

稲妻は、太陽よりも熱い?
もうひとつ驚きなのが、稲妻の温度です。落雷の瞬間、その通り道の空気は、一説には約3万℃にも達すると言われます。太陽の表面温度が約6000℃ですから、なんと一瞬だけ、太陽の表面よりも熱くなっているのです。ピカッと光るのは、それだけ高温になった空気が、まばゆく輝いているからなのですね。
そして、あの「ゴロゴロ」「ドーン」という雷鳴も、この高温と関係しています。空気が一瞬で急激に熱せられて激しく膨張し、まわりの空気を強く押しのけることで、大きな衝撃波(音)が生まれるのです。光が先に見えて、音が少し遅れて届くのは、光のほうが音よりずっと速く伝わるから。光と音の時間差から、雷までのおおよその距離も分かります。
数え方はかんたんです。音は1秒間に約340メートル進むので、「ピカッ」と光ってから「ゴロゴロ」と鳴るまでが3秒なら、雷はおよそ1キロ先。この時間差がだんだん短くなってきたら、雷が近づいているサインです。稲光を見たら秒数を数えるくせをつけておくと、避難のタイミングの、よい目安になります。
じゃあ、雷で発電できないの?
さて、先ほどの疑問です。あれほど巨大な電気なら、ためて使えそうなものですが、実際にはとても難しいのが現実です。理由はいくつかあります。まず、落雷はほんの1000分の1秒ほどの一瞬の出来事で、この短時間に巨大な電流をきちんと受け止め、たくわえる装置を作るのが至難のわざなのです。
さらに、雷は「いつ・どこに落ちるか」がまったく読めません。狙って集めることができないのです。おまけに、一撃のパワーは莫大でも、一瞬で終わるため、エネルギーの総量としては意外と限られます。一般家庭の数日分程度にとどまる、という試算もあるほどです(諸説あります)。派手さのわりに、実用的なエネルギー源にはなりにくい——それが雷なのです。
もっとも、人類は昔から雷とうまく付き合う工夫を重ねてきました。その代表が「避雷針」です。建物の高いところに金属の棒を立て、雷をあえてそこに受け止めて、電気を安全に地面へ逃がす仕組みです。以前ご紹介したフランクリンの凧の実験から生まれたこの発明のおかげで、私たちは高い建物を落雷の被害から守れるようになりました。
雷から身を守るには
雷は美しくも危険な自然現象です。身を守る基本は、とにかく「雷が鳴ったら、すぐに頑丈な建物や車の中へ避難する」こと。鉄筋の建物や自動車の中は、比較的安全とされています。外にいて逃げ場がないときは、姿勢を低くして、しゃがんでやり過ごしましょう。
逆に、絶対に避けたいのが「高い木の下での雨宿り」です。木に落ちた雷が、近くにいる人へ飛び移る危険があります。開けた場所や水辺、山の頂上など、自分が周囲でいちばん高い存在になる状況も危険です。また、傘を高くさして歩くのも避けましょう。「まだ遠いから大丈夫」と油断せず、ゴロゴロと聞こえたら、早めに安全な場所へ移動することが大切です。

大切な家電を守るには
雷は、私たちの体だけでなく、家電にとっても大敵です。近くに雷が落ちると、その影響で電線や電話線を伝って、一瞬だけ非常に高い電圧が押し寄せることがあります。これを「雷サージ」と呼び、パソコンやテレビ、通信機器などの精密な電子機器を、一瞬で壊してしまうことがあるのです。
対策としては、雷が近づいたら、大切な機器のコンセントやLANケーブルを抜いておくのがいちばん確実です。とはいえ、いつも家にいるとは限りません。そんなときのために、「雷サージ対応」と書かれた電源タップ(雷ガードタップ)や、避雷器を使っておくと安心です。大切なデータの入ったパソコンなどは、こうした備えで守っておきましょう。
また、落雷の影響で、一瞬だけ電気が消える「瞬停(しゅんてい)」や停電が起きることもあります。パソコンでの作業中に急に電源が落ちると、保存前のデータが失われてしまうことも。心配な方は、停電のときにも数分間だけ電気を供給してくれる「無停電電源装置(UPS)」を使うと、あわてずに安全に作業を終えられます。仕事で使う機器には、心強い備えです。
まとめ
雷は、雲の中でたまった電気が一気に放電する「巨大な静電気」でした。その電圧は約1億ボルト、温度は太陽の表面より高い約3万℃と、まさに桁外れ。それでも一瞬の出来事のため、エネルギー源として使うのは難しいのです。何より大切なのは、雷が鳴ったら早めに安全な場所へ避難すること。あわせて、雷サージから家電を守る備えも忘れずに。