東京スカイツリーと夏の雷と飛行機雲と
2012年9月8日朝6:46。NHKラジオニュース

東京スカイツリーで、‘落雷’の実態調査研究がなされているという。東大の‘何とか言う’先生が、スカイツリーが出来る時に、観測装置を設置されたのだそうだ。

‘落雷’の被害は、その‘巨大エネルギー’のお陰で、見過ごし難い被害となる。送電線が被害を被ると停電や電話やPCなどの電子機器などにも影響が及ぶ。

日本では、「‘夏の’落雷」のデータが、このスカイツリーに観測装置が設置されるまで、一件も(?)なかったのだそうだ。

‘夏の’と敢えて言葉を添えたのには訳があると仰る。

それでは反対に「‘冬の’落雷データは?」とアナが聞くと「それは沢山あるんです」と仰せである。

さて、その理由とは?

先生のご説明によると、雷様は、-10℃の雲の中に大電力(電気という表現だった?)が或る理由で溜まって、それがある切っ掛けで‘落雷’となる。

おや? この‘ー10℃’何処かで最近?

先生のご説明が続く。

「そんな訳で、夏と冬では雷の発生する‘雲の高さ’が違うのです!

<なーるほど! これは我が‘弊ブログ’http://kissyarita.blog.fc2.com/blog-entry-261.htmlで夏と冬とで‘飛行機雲の出来る高度’議論をしたばかりだった!>

「冬のデータが沢山あると言うのは、-10℃の高度、多分2,500m当たりだから、それなりに‘近い’ので少しの高さに観測装置を置いておけば‘落雷’の観測が可能なのです。」

<冬の場合地表温度が、0℃の場合は、-10℃の高度‘Xm’は? -10℃=(-0.6℃/100m)בXm’

∴ ‘X’=-10℃×(100m/-0.6℃)=1,000m/0.6=1,667m

つまり、冬の場合、地表面が、0℃であれば、雷の発生する-10℃の雲の高度は、1,667mである。
もしも、地表面の温度が‘8℃’だとしても、3,000mで、2,500mと先生が仰せの場合の地表面温度は‘5℃’である。これが冬雷の発生頻度が高い北陸地帯の気温なのだろう。>

先生のお話では、‘東京タワー’の場合でも夏の落雷観測には‘少し、高さが足りない’と言うことだった。

早速ネットで調べてみた。あった、あった!

http://www.nhk.or.jp/ohayou/marugoto/2012/08/0821.html
スカイツリーで 雷のナゾに迫る (2012年8月21日放送)


スカイツリー落雷観測 20120821_01

今、世界中から注目を集めているのがこちらです。
今年開業した東京スカイツリーです。
高さ634メートル、周りに高い建物が少ないなど雷が落ちやすい条件が揃っているからです。

スカイツリー落雷観測 20120821_02

大勢の観光客でにぎわいを見せる東京スカイツリー。
真剣なまなざしで空を見上げる男性がいます。
雷研究の専門家東京大学の石井勝教授です。

スカイツリー落雷観測 20120821_03

これまで半年で10回以上、雷が落ちているスカイツリー。
数多くのデータを集めることで、雷による被害を減らす対策につなげたいと、石井教授は研究を行っています。

スカイツリー落雷観測 20120821_04

東京大学 石井勝教授
「ここで雷を観測をする、そういうチャンスを逃す手はないと思いまして。
我々の生活に不可欠なシステムですね、通信システム、情報システム、社会インフラストラクチャー。
そういったものに雷が及ぼす障害をできるだけ減らしたい」


スカイツリー落雷観測 20120821_05

まず始めたのが、雷の電流を測る装置を設置することです。
電流の大きさや流れる時間によって、被害の大きさが左右されるからです。
強力な電流を測定するため特別に開発された巨大なコイルを、展望台よりも高い、地上497メートルに設置しました。

スカイツリー落雷観測 20120821_07

観測を始めて半年。
これまでに3回、雷のデータをとることに成功しています。

石井教授
「最初に今年取れたデータですね。
5月なんですけれど、夏の性質を持った雷」

スカイツリーで初めて記録された電流の波形です。
0.3秒という短い間に6回も電流が大きく変動していることが分かります。
最大で1万アンペア以上、通常パソコンで使用する4千倍を超える電流です。

電流の急激な変化が電子機器の故障を招く、夏特有の雷の特徴として浮かび上がってきました。
石井教授は、できるだけ多くのデータを蓄積して、被害の軽減につなげたいと考えています。

スカイツリー落雷観測 20120821_11

東京大学 石井勝教授
「こういう自然を相手にする研究観測というのは、腰を据えてと言いますか、最低でも5年、可能なら10年は続ける必要があります
どんな対策を施したら、やり過ぎず、かつ必要十分な対策になるか、そういったことをより確かなものにするために、こういった研究というのは大変に役立つと思います」

すかいつりー落雷観測 20120821_12

スカイツリーで始まった新たな研究。
雷の実態を解明しようという挑戦が、この夏、続いています。

鈴木
「東京スカイツリーは、落ちた雷が鉄塔を伝って地下へと流れるという構造になっているため、危険はないということです」

森本
「ただ、東京タワーがスカイツリーの(建設)前にはあったじゃないかと思われる方もいると思いますが、東京タワーの場合、落雷の回数を見てみると、年に1回程度。
これに対してスカイツリーは、半年間で10回以上ということで、やはり高さが違うんですね。

雷対策の研究が加速すると期待されています」



気になったのは、‘飛行機雲’が発生する高度の空間。この時‘雷雲’が発生していれば、「航空機への‘落雷’」が心配となる。( 勿論、雷雲が発生している空間には、‘雲を造るための核’になる‘チリ’などがあるから、‘飛行機雲は出来ない!’)


「航空機の落雷被害について調べて見ると次のような‘長文の回答’があった。ご参考までに・・・。

http://oshiete.goo.ne.jp/qa/2069952.html
質問

Q:飛行機に落雷する?

航空機への落雷 koukuki
http://nandemo.ciao.jp/otenki-nandemo/kam
inari-nandemo/taisaku/setsubi/post-109.html


質問者:dejioti3 投稿日時:2006/04/03 22:49
「4月2日岐阜上空を飛行中の航空機2便が落雷を受け、1機はエンジンが停止、1機は気体の先端部が焦げた」と新聞記事がありますが、雷雲の中を飛んでいれば、同じ電位になって、またその上(下?)でも地球とは離れていて、それでも落雷するのかと考えます。また、地上では、車・電車など金属は外を電気が流れて、安全だと聞かされていますが、それとの関連はどうなりますか。車より飛行機の方が雷には弱いのですか。

A:回答 (4件)
最新から表示回答順に表示 ベストアンサーのみ表示
No.4ベストアンサー10pt

回答者:atom1回答日時:2006/04/04 03:36
先ず、人体を含めた動物(植物も)、は科学的分類では有機物といい、人体は炭素C、酸素O、窒素N、水素Hが99.5%、ミネラル合計0.5%で構成されている事になっています。体重の60~65%がHとOで出来た水といわれています。
原子核の外周を回る電子の軌道がHが1つ、C、N、Oは2つ目、と言うこともあり、原子核と外周軌道の電子の距離が金属元素たちより、核との結合が強く、容易に千切れません。

 これに対し、アルミニウム(Al)や鉄(Fe)などの金属原子の軌道は3っや4っ5つ有って、原子核から遠いためか、原子核と外周の電子との結合力が弱く、金属原子の塊になると、外周の電子たちは飛び出して ★自由電子になって金属内を飛び回っています。
 これらの特徴はすべて、自然創造の神様が設計したもので、この神様に作られた人類は好奇心で神様のアイデアを ★後追い分析して、原子たちの性質を記録したものです。

 原子同士が多数結合して自由電子が飛び回る性質の原子たちを金属と名づけているのです(詳細省略)。
これに対し、H、C、N、O、は炭素以外は塊になれず、同じものがくっつけるのは、多くて酸素の3つ(オゾン)です。でもこの4人は、Cの紐の周囲にくっついて、栄養素、細胞、肉体を作り水の流れで栄養を運び、生物を作っています。

● 電気の目で見れば、金属は電気の良導体。人体は、自由電子が出来ないので、金属のように電流が流れないので ★絶縁物 とか、外部の電荷(電気の粒子)から放出される静電気の吸引反発力で、4原子たちは、+電気の原子核と-電気の電子の位置がずらされて+-の電気が誘発される(分極すると言う)ことから ★誘電体 とも言います。
 勿論、電気力が強ければ電子は千切られます。水もHとOですから当然同じ性質を持ちます。

● 雷雲は絶縁性物質で塵を核にしているものも多いといわれています。上昇気流で水蒸気がかく乱されて電気を帯びることが分かっています。
 ★雲中放電や、アメリカでは何事も規模が大きく1km~2Kmもはなれた雷雲同士の放電も目撃されていると聞いていますから、結果の事実から逆判断して、+電気に帯電(電気を帯びた)したところと、
-に帯電した水滴の雷雲があると理解できます。

 電荷の量(密度)が濃くなると、そこから放出される電界の強さが強力になり(電気力線が濃くなり)、その静電気の力を浴びる相手物質が水や油や人体などの誘電体(絶縁物)であれば、それを+と-に分極したり、強力な場合は、分子や原子から-電気の電子を引きちぎって、-電気群と+電気群を作り出します。

 参考★ 雷雲の標準タイプは、昔から、雷雲の地球と相対した底面は-電気に帯電していると言われています。

 相手がアルミ、ジュラルミン、亜鉛、鉄などの金属であれば、自由に飛び回る-電子群は、+電気に帯電した雷雲の方に引きつけられて、厚さは薄いけれど機体金属の表面に集まり、-に帯電した水滴の雷雲であれば、航空機の機体の金属内自由電子は反発されて、押しやられ、機体の表面には+電気が誘導されます。
この現象のことを、静電気の力で相手の物質に電気を誘発したので(または誘導したので)、物理や電気工学で、●静電誘導 と名づけています。

 電気力線(静電気の力)を放出する+に帯した雷雲部分と機体に誘発された-電気との間に電池またはコンデンサーのように電圧が発生するから、中間の水滴(絶縁)を破って放電したと考えられます。-に帯電した雷雲部分なら、機体の+電気との間で中間の水滴の絶縁を破って機体と放電し中和したと考えます。

 雷雲と機体の間が乾燥した空気なら(成分は窒素と酸素ですから)絶縁性強く、放電しなかったでしょう。でも雲の水滴の中ではありえませんね。水はもともと+-に分極していますし、ミネラルの塵や埃を含んでいると、イオン化されていますから、絶縁が弱いです。
 機体を流れる電流は、勿論身軽な電子電流です。密度の濃い部分から低い方に流れ中和します。
詳細は、研究されていないはずです。


A:No.3ベストアンサー20pt
1件
回答者:peko_pee回答日時:2006/04/04 02:53
雲の中でも場所によって電位差は生じます。
地面まで届かなくても雲の中だけで放電することがあります(空中放電)。
その雷の通り道にたまたま飛行機がいれば「落雷」ということになるのだ
と思います。空気中を流れるよりは流れやすい金属を選んで走る性質がある
のはご存知のとおりですから。
なのでその現象の表現のしかたとして「落ちる」というよりは「通過する」
というほうがイメージしやすいかもしれません。

何十年も前の話ですがアメリカの有人ロケット・アポロ12号が打ち上げ直後
に雷に打たれ、一部の計器が一時的に不調をきたしたようです。それでも月
へ行って無事に戻ってきましたが…。

専門家ではありませんのでもし表現に誤りがありましたらゴメンナサイ。

A:No.2
0件
回答者:ymmasayan回答日時:2006/04/03 23:47
車もタイヤで絶縁されて宙に浮いているのに落雷します。
飛行機も結局のところ同じです。

車の外側を電流が流れるので車内にいる人が安全なのと同様に
飛行機の中にいる人も感電に関しては安全です。
ただ飛行機自体が故障すれば別ですが。

先日、スカイマークでも落雷事故が問題に成っていましたね。

A:No.1
0件
回答者:First_Noel回答日時:2006/04/03 23:19
ちょっとした瞬間的な電位差が生じたところを発端として,
大電流の電流経路にされてしまうことになります.
(例えば,電子なだれなどで誘引してしまう.)

飛行機にこのような大電流が流れても,車と同じように,
中の乗客が感電することはありません.

しかし,車の電流経路(例えばフロントガラスフレーム~タイヤ)に
触れていると感電するように,飛行機でも電流経路となった部分は大電流により焦げます.
(因みに車や飛行機など,金属で囲まれている中は電流経路とはなりません.)

大電流により強力な磁場が生じて,それによりまた電流が誘起されて,で,
電気的にも磁気的にも電子系が支障をきたす可能性もあり,これもまた車と同じです.



航空機パイロットの方達は、‘雷雲’についての知識は十分にお持ちだろうから安心だが、上記回答では、航空機への落雷があったとしてもパイロットや乗務員・乗客には被害が及ばないことがちゃんと記されている。

でも、航空機の機器への被害はありそう。

‘雷は避けて通る’これが‘大空’でも‘家庭’でも原則のようだ!




















スポンサーサイト
[2012/09/08 12:06] | サイエンス | トラックバック(0) | コメント(0) | page top
<<蟻の‘手’ | ホーム | この‘物流の速さ’!>>
コメント
コメントの投稿














管理者にだけ表示を許可する

トラックバック
トラックバック URL
http://kissyarita.blog.fc2.com/tb.php/263-b3b7decd
この記事にトラックバックする(FC2ブログユーザー)
| ホーム |
designated by FC2