第191号自然3分閲覧 123
発行 · 雑学書庫 別館
稲妻が光ったあとに数える数字、ただの遊びではありませんでした
稲妻と雷鳴のあいだの時間から、雷がどれくらい遠くに落ちたかを見積もれます
稲妻が光ってから雷鳴が響くまでの秒数を数えると、雷がどれくらい遠くで光ったかを見積もれます。光はほぼ一瞬で目に届きますが、音は1秒に340mほどしか進まないからです。3秒でおよそ1kmと計算すればいいのです。
出発は一緒、到着は別々
雷が落ちるとき、光と雷鳴はほぼ同じ瞬間に生まれます。稲妻が空気を一瞬で熱すると、空気は急にふくらみ、冷えながら縮みます。この動きが音の波になって雷鳴として聞こえるのです。アメリカの国立気象局は、稲妻が通る道の空気がセ氏2万7千度ほど、太陽表面の5倍まで熱くなることがあると説明しています。
ところが到着は別々です。光は1秒に30万km進むので、数km離れた稲妻も事実上すぐに見えます。音は1秒に340m前後なので、遠くの雷ほど雷鳴がずっと遅れてやってきます。
3秒で1kmと数える
光った瞬間から秒を数え、雷鳴が聞こえるまでの秒数を3で割ると、おおよそ何kmかがわかります。6秒ならおよそ2km、15秒ならおよそ5kmです。アメリカの国立気象局はマイル単位で「5秒で1マイル」と案内していますが、同じ計算です。
ぴったりの値ではありません。音の速さは気温によって少し変わり、0度では1秒に331mほど、20度では343mほどです。人が数える秒もばらつくので、数百mの差はいつもあると考えてください。
音の形もヒントになる
稲妻は地面には一点で落ちますが、空では数kmにわたって長く走ります。そのため自分に近い部分の音が先に、遠い部分の音があとから届き、雷鳴が長くゴロゴロと続くのです。
「バリッ」と鋭く裂けるような音がしたら、稲妻が近くを通ったということです。低くゴロゴロ鳴るだけなら、少なくとも数km離れた場所で光ったという意味です。地面を揺らす大きな「ドーン」という音は、稲妻の本流が地面に届くときに出ます。
聞こえたらもう近い
距離を数えられるからといって安心してはいけません。雷鳴は稲妻から16kmほどの所までしか聞こえませんが、アメリカの国立気象局は、雷鳴が聞こえたらすでに雷が届く距離の中にいると考えています。次の稲妻が自分のほうに落ちるかもしれないということです。
ですから秒を数えるのは、建物の中や車の中のような安全な場所でにしましょう。外で雷鳴が聞こえたら、数えるより先に避難するのが順番です。数えられる秒がだんだん短くなるなら、嵐が近づいているしるしです。
稲妻と雷鳴のあいだの秒数を3で割れば距離がわかりますが、雷鳴が聞こえたらもう避難すべき距離です。
まとめ・参考メモ · アメリカ国立気象局(NWS)、Understanding Lightning: Thunder. 「5秒で1マイル」の計算と、雷鳴が聞こえる距離約10マイルを案内しています。km換算と気温別の音速は目安で、数百mの誤差があります
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