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雷雲の発生メカニズムには諸説ありますが、おおむね下記のように説明されています。
地面や海面付近の水蒸気を多く含んだ空気は、太陽熱などによって暖められ、膨張して上昇します。上昇すると空気は冷やされ、空気中の水蒸気が水滴となって雲ができます。空気がさらに上昇すると、雲中の水滴は細かな氷粒になり、その一部は集結してアラレに成長します。このとき電荷分離がおこり、氷粒には正電荷が、アラレには負電荷が帯電します。激しい上昇気流でさらに上昇する氷粒と、充分に成長し重力で落下していくアラレは、互いのクーロン力に打ち勝ち、どんどん電荷分離を進めます。やがて雲の上方は正、下方は負に分極され、電気エネルギーを蓄積した雲、つまり雷雲が誕生します。

雷雲の発生