稲妻は、なぜまっすぐ落ちずに
ギザギザに折れ曲がっているの？

雲から地面まで、いちばんの近道はまっすぐな線のはずです。それなのに稲妻は、何度も向きを変え、途中で枝分かれします。理由は、電気が「もうできている道」を通っているのではなく、進みながら自分で道をつくっているからです。

理由は、大きく2つです

この2つを合わせると、「少し進んでは止まり、向きを変えてまた少し進む」という動きになります。その足あとが、あのギザギザの正体です。順番に見ていきましょう。

電気は、道をつくりながら降りてくる

雷雲の下のほうには、マイナスの電気がたまっています。地面との間には大きな電気の力がはたらいています。それでも空気は、電気を通さない壁のようにその流れをせき止めています。

ところが、電気の力がある強さを超えると、空気の粒がこわされて電気を通す状態に変わります。これを絶縁破壊といいます。こわれた部分だけは、電気がすっと流れる細い道になります。

雷では、これが一度に起こるのではありません。まず先ぶれの放電が、雲から数十メートルほど道を伸ばして、いったん止まります。そして少し休んでから、また次の数十メートルを伸ばします。この繰り返しで、階段を降りるように地面へ近づいていきます。図1の左側を見てください。

この先ぶれの放電は、とても暗くて肉眼ではほとんど見えません。私たちが「光った」と感じるのは、道が地面につながったあとに起きることです。

向きが変わるのは、空気がむらだらけだから

では、次にどちらへ伸びるかは何が決めているのでしょうか。答えは「そのとき、まわりでいちばん壊れやすかった場所」です。

空気は、見た目には均一です。でも実際は、温度も湿り気もちりの量も、少しずつ違います。目に見えない上昇気流のむらもあります。壊れやすさは、その差でわずかに変わります。

先ぶれの放電の先端では、この「わずかな差」が拡大されます。ほんの少し壊れやすい方向へ道が伸びると、そこがさらに壊れやすくなるからです。結果として、まっすぐな最短経路ではなく、その場その場の当たりくじをたどる道になります。

枝分かれも同じ理由です。先端の近くに、同じくらい壊れやすい場所が2つあると、道は両方へ伸びてしまいます。ただし地面までつながるのはふつう1本だけで、残りは途中で消えます。

じゃあ、どうすればいいの？

稲妻の道は、その場の空気しだいでどこへ伸びるかが決まります。つまり、落ちる場所を人が前もって正確に当てることはできません。だからこそ、行動のほうを先に決めておくのが安全だとされています。

まとめ

稲妻がギザギザなのは、電気が道を選んでいるのではなく、道をつくりながら進んでいるからです。少し進んで止まり、そのときいちばん壊れやすい方向へまた進む。その積み重ねが、あの折れ線と枝分かれになります。

まっすぐ進めなかった跡ではなく、
その場で道を切りひらいた跡です。

雷そのものの危険と身の守り方は「雷のとき、木の下に隠れてはいけないのはなぜ？」でくわしく扱っています。バチッとくる冬の静電気も、同じ絶縁破壊の小さな例です（「冬に静電気がバチッとくるのは、なぜ？」）。音が遅れて届くしくみは「やまびこは、なぜ少し遅れて聞こえてくるの？」もどうぞ。

※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための目安・概算です。雷が近づいたときの行動は、気象庁の発表や、消防・自治体等の指示に従ってください。