【気象】雷を生み出す雲“積乱雲”って?

【気象】雷を生み出す雲“積乱雲”って?

Cumulonimbus

積乱雲

imagewerks motion/Vimeo

激しい上昇気流

Cumulonimbus/Vimeo

(前略)積乱雲というのは、簡単に言えば、強い上昇流があって、そこで雲が成長する条件が整った時にでき、さらに強い雨が降る現象だと言えます。

第1回 ゲリラ豪雨、竜巻、ひょう、雷は予報可能?/ナショナルジオグラフィク日本版サイト

雲の中では激しい対流が起こっていて、幾つもの上昇気流があります。積乱雲を目の前にすると、小さな雲の固まりみたいなもの、セル(細胞)が上昇していくのを見ることができます。

積乱雲 -お天気豆知識/バイオウェザー

地球の大気は重力にとらわれているので、そもそも空気は、わずかにしか上下方向に動くことができません。しかし、積乱雲は、雲の中でも唯一、鉛直方向(縦方向)に激しい運動をするのが特徴です。

積乱雲は地球の大気を動かすエンジン/夢ナビ

「大気の状態が不安定」

ウェザーニュース/YouTube

積乱雲は、「大気の状態が不安定」な気象条件で発生しやすくなります。

積乱雲って どんな雲?/気象庁

「大気の状態が不安定」とは、上空に冷たい空気があり、地上には温められた空気の層がある状態です。

積乱雲って どんな雲?/気象庁

 大気が不安定な状態が続くと,温められた空気の上昇が止まらないため,上昇気流が発生し積乱雲が発達しやすい状態になります。

積乱雲の発達と落雷・降雨のメカニズム/国立科学博物館

 積乱雲は、地表の暖かい空気が上空で冷やされ、水蒸気が水滴や氷の粒になり、さらにそれらが集まることで形作られています。

積乱雲は地球の大気を動かすエンジン/夢ナビ

積乱雲の一つ前?積雲

晴れた日に発生する綿菓子みたいな雲のことで、綿雲(わたぐも)とも呼ばれます。日光で地表や水が暖められて発生する上昇気流によって発生します。

よく見る雲は積乱雲(入道雲)ではなくて積雲(綿雲)です!/関心ごと

上部はモコモコしていて形がよく変わるが、雲底は平たくほとんど上下しない。上に向かって成長し、下や横にはほとんど成長しないのが特徴。また、雲内部の雲粒の密度が高く、日光が当たった時の明暗がくっきりと表れるのも特徴である。

積雲/Google Arts & Culture

学名は「キュムラス(Cumulus)」と言い、ラテン語の「積み重なる」という意味です。

積雲 – バイオウェザー・お天気豆知識/バイオウェザーサービス

雄大積雲

雲の底の高さは2000mほどですが、発達して高さが10000mを越すものもあり、この場合は「雄大積雲」(ゆうだいせきうん)とよばれます。

10種雲形(じゅっしゅうんけい)をさがしてみよう/goo天気
積乱雲に進化

上空に寒気が入って不安定になると、積雲は垂直に成長します。隆起した頭頂部の形が保たれていれば積雲のままですが、頭頂部が崩れて広がるようになると、「積乱雲(せきらんうん)」と呼び名が変わります。

見れば天気がわかる雲シリーズ! Part5「積雲」と「積乱雲」の確認を怠るべからず/SOTOBIRA

さまざまな気象変動

FNNプライムオンライン/YouTube

局地的に非常に激しい雨や、竜巻が発生する恐れもあります。さらに、積乱雲は同じ場所で次々と発生することもあり、土砂災害や川の増水、道路の冠水、低地の浸水に注意が必要です。

【気象コラム】積乱雲に含まれる水って、どんだけー? 何と、お風呂にするとこんだけー/47NEWS

天気をダイナミックに変動させているのは、積乱雲と言っても過言ではありません。積乱雲は地表の水蒸気を空に持ち上げるポンプであると同時に、地球全体の大気を動かすエンジンでもあるのです。

積乱雲は地球の大気を動かすエンジン/夢ナビ
雲の中には大量の水
KyodoNews/YouTube

積乱雲に含まれる水の量はドラム缶1000万本分にも達すると言われ、雨となって降れば側溝があふれ、川や下水が急に増水します。

入道雲と積乱雲/お天気.com

1つの積乱雲の寿命はせいぜい1時間ほどで、もたらす降雨は数十ミリくらいだから、局地的大雨は1つの積乱雲でもその原因たりうる。一方で、何時間にもわたって100ミリを超えるような雨を降らすには、複数の積乱雲が組織化しないと無理だ。

第5回 「ゲリラ豪雨」の被害をできるだけ避けるには/ナショナルジオグラフィック日本版サイト

大都市の場合には、夏の冷房などによって建物から出される熱や、舗装された道路からの反射熱が上昇気流を生み、積乱雲を発生させるケースもみられます。

メカニズム/東京海上日動火災保険

まるで竜の巣!

ANNnewsCH/YouTube

 上に向かって成長した積乱雲は空気が安定した成層圏に達するとそれ以上は成長できず、雲は横方向に広がっていき、先の方は刷毛で掃いたようになっています。

積乱雲 -お天気豆知識/バイオウェザー

積乱雲のてっぺんから横に突き出るように(リーゼントヘアーのように)広がっているのが、かなとこ雲(anvil cloud)です。

天なびコラム/お天気なびゲーター.2008

左右に広がり続けるのは発達が続いている証拠

スーパーセル – Supercell/The Storm Chaser
WeatherNation/YouTube

雷は積乱雲から発生する現象!

DotsonPLUS/Vimeo

雷は、激しい上昇気流でできる積乱雲で起こる、大気中の放電現象です。

雷による事故を防ぐ知恵/神戸市

雷は、雲の中で電気が発生し、プラスとマイナスの間に電流が流れたときに発生する現象です

落雷とは?特徴や豆知識と備え/三井住友海上

雷は、積乱雲の位置次第で、海面、平野、山岳など場所を選ばず落ち、さらに周囲より高いものほど落ちやすいという特徴があります。

落雷/タッフィー&ハッピーと一緒に防災について学ぼう!

積乱雲は気象用語、入道雲は積乱雲の俗称です。雷雲は雷を伴った積乱雲のことです。

04 雷コラム/東北物産株式会社

氷が雷を引き起こす?

ANNnewsCH/YouTube

雷を発生させるのは、積乱雲を構成している小さな氷のかけら(氷晶)です。暑い夏空に氷のかけらが存在するのは意外に思えるかもしれませんが、積乱雲の頂上付近の気温は-40℃近くになるので、空気中に氷が存在していてもおかしくはないのです。

知らないと危ない!「雷」をめぐる2つの事実/今井 明子.東洋経済オンライン

 水や氷の粒は雲の上層で周囲の水蒸気を吸収して成長し,次第に大きく,重くなります。そして重力の影響により下層へと落ち始めます。この時粒は摩擦によって周囲の空気を引きずり下ろし,積乱雲の内側で下降気流を発生させます。

積乱雲の発達と落雷・降雨のメカニズム/国立科学博物館
静電気が発生しやがて…

 しかし下層からの上層気流も依然存在しているため,下へ落ちていく成長した水や氷の粒と上昇してきた小さな粒がぶつかり,その摩擦により静電気が起きます。

積乱雲の発達と落雷・降雨のメカニズム/国立科学博物館

すると、(中略)小さな氷はプラス、大きな氷はマイナスの電気を持ち、地上ではプラスの電気となります。

雷が多いところは?/UMKテレビ宮崎

こうして静電気が一定以上たまると、マイナスからプラスに向かって一気に電気が流れ、雲の中や地上で雷が発生する、というのが雷の仕組みです。

雷が多いところは?/UMKテレビ宮崎

このとき、地面と雲との間の電流の通り道が光って見えるのが「稲妻」で、その通り道のまわりに発生する衝撃波の音が雷鳴となるのです。

知らないと危ない!「雷」をめぐる2つの事実/今井 明子.東洋経済オンライン

積乱雲の種類は約3つ

大きく分けて3つくらい。ひとつの積乱雲だけのシングルセル。それがいくつも集まった、マルチセル。そして、巨大なひとつの積乱雲、スーパーセル……(後略)

第1回 ゲリラ豪雨、竜巻、ひょう、雷は予報可能?/ナショナルジオグラフィク日本版サイト
シングルセル(1つの積乱雲)
Hunter Anderson/YouTube

通常、単体の積乱雲は30分から1時間位で消滅してしまいます。

ゲリラ豪雨から身を守るために<気象予報士コラム>/tenki.jp.2018

積乱雲にもいろいろ形態があって、モクモクと10~20分で成長した後、雨を降らしてせいぜい1時間程度で消滅するのが「シングルセル」。夏の夕立はこのパターンですね。

【動画あり】巨大竜巻スーパーセル、関東で起こりやすい?どう起こる?日本どこでも発生/Business Journal
マルチセル(複数の積乱雲群)
Martin McKenna/YouTube

(前略)「マルチセル型積乱雲」は次々と新たな積乱雲が発生し、複数の積乱雲が列になって、積乱雲の移動方向の後方に新たに積乱雲が生まれるため同じ場所で猛烈な雨が継続し、ゲリラ豪雨になります。

ゲリラ豪雨から身を守るために<気象予報士コラム>/tenki.jp.2018

マルチセルにはクラスター(かたまり)になったものと、ライン状になったものがありまして、ライン状のものは激しい雨が降るスコールラインをつくる場合があります。

第1回 ゲリラ豪雨、竜巻、ひょう、雷は予報可能?/ナショナルジオグラフィク日本版サイト
スーパーセル(超巨大積乱雲)
shu o/YouTube

この巨大な積乱雲の特徴は、上昇気流が鉛直方向から傾いて形成するため、雲を発達させる上昇気流の場と、雨を降らせる下降気流の場が別々に存在し、長時間(数時間)維持し続けることです。

雷雨について~雷雨の種類と雷雨生成プロセスの事例~/Yama Reco

この雲の解明は今後さらに進んでいくものと思われますが、スーパーセルは過去にもしばしば国内で発生し、激しい気象現象を引き起こしています。

「スーパーセル」の正体 災害から身を守るには/森さやか.Yahoo!ニュース
ANNnewsCH/YouTube

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