Atelier Koti 〜音楽とデザインの記録〜

音楽制作 / デジタルアート / 星読み×IT 🎨「音(音楽)」「光(デザイン)」「風(anemoi)」が集まるアトリエ🌿

【ネタバレ注意】【anemoi×気象学】「積乱雲」が発生する仕組み

Adobe Fireflyで作成

🟢 はじめに

⚠️ 【ネタバレ注意】
この記事は『anemoi』愛乃ルート重大なネタバレ(物語の核心に迫る設定など)を含んでいます。

まだクリアしていない方や、これからご自身で「奇跡の結末」を見届けたい方は、ぜひ愛乃ルートをクリアした後に、またここへ遊びに来てください。

ここから先は『anemoi』愛乃ルートのネタバレを含みます(クリックして開く)

anemoi愛乃ルート終盤。

主人公の麦カレイドワールドへ向かう道中、突如として彼の前に立ち塞がった巨大な積乱雲

「あんなものに突っ込めば機体ごとバラバラにされて海の藻屑だ」

と絶望します。

実はこれ、決してがビビリなわけではなく、現代の巨大なジャンボジェット機でさえ、

レーダーを使って、積乱雲だけは絶対に避けて飛ぶ

と言われています。

積乱雲に突っ込めば、

乱気流で翼がへし折られ、「機体ごとバラバラ」になってしまう

のが現実の科学(航空力学)です。


では、さっきまで晴れていた空に、なぜ突然「積乱雲」が生まれるのでしょうか?

積乱雲は、

相反する2つの属性が激突する

ことで誕生します。

🔥💧 熱と水(地表の空気)

午前中、太陽の光で地面がガンガンに熱せられると、地面スレスレにある空気が温められます。

温かい空気「気球」と同じで、上にフワフワと昇っていきます。

さらに、そこが海や川の近くだと、たっぷりの「水分(水蒸気)」を吸い込んでパワーアップします。

❄️ 氷(上空の寒気)

一方、空のずっと高いところには、天気予報でおなじみの「冷たい空気(寒気)」が待ち構えています。

🌪️ 属性の激突と「超・上昇気流」の発生

下からは「上昇する温かい空気」

上からは「冷たい空気」

この温度のギャップ(温度差)が大きければ大きいほど、空のバランスは不安定になり熱くて湿った空気が猛烈なスピードで空高く突き抜けていく

「強い上昇気流(アップドラフト)」

が発生します。

🌩️「積乱雲」の誕生

猛スピードで上空へ昇った水分は、氷(寒気)にぶつかって一気に冷やされ、巨大な氷の粒水滴に変わります。

ただ空気が昇るだけなら、そよ風程度で終わるはずです。

しかし、

積乱雲の上昇気流は時速100kmを超える

と言われています。

これが上へ上へとモクモク成長し、たった数十分〜1時間で、

高度10,000メートル(富士山の3倍以上)に達する巨大な雲の塔

になります。


🚀「ロケットダッシュ」を引き起こすエンジンの正体

「温度差がなぜ猛烈なスピードを生むのか?」

この「ロケットダッシュ」を引き起こすエンジンの正体は、

「水蒸気が水(雲)に変わる時に出す潜熱(せんねつ)」

にあります。


実は水蒸気(気体)は、

冷やされて水滴や氷(液体・固体)に姿を変えるとき、ギュッと溜め込んでいた「熱」を外に放出する性質

を持っています。


この「潜熱」が放出されると、雲の中では以下のような無限コンボが発生します。

水蒸気が冷やされて水滴(雲)になるとき、熱が出る(潜熱)。

その熱で、周りの空気が「再加熱」される。

再加熱された空気はさらに軽くなり、上昇スピードが上がる。

スピードが上がって高く昇ると、さらに急激に冷やされ、もっとたくさんの水蒸気が水滴になる。

すると、さらに巨大な熱(潜熱)が放出される……。

「上昇する → 水になる → 熱が出る → さらに上昇する」

という終わらない連続コンボによって、大自然の熱エネルギーが暴走します。

上空の「寒気」が強ければ強いほど、この温度差のギャップによって水蒸気が一気に水滴に変わるため、放出される熱エネルギーも莫大になります。

その結果、フワフワ昇っていたはずの空気が、まるでロケット「第2ブースター」に点火したかのように、時速100kmを超えるような猛烈なスピードで成層圏(空の限界点)まで突き抜けていきます。


この極限状態の乱気流(ウインドシア)プロペラ機で突っ込むことは、

巨大な洗濯機の中に放り込まれる

ようなものなのです。

⚡ なぜ積乱雲は「雷」が発生するのか?

積乱雲の中は、ただ風が強いだけではありません。

莫大な「電気エネルギー」を生み出す、空の上の巨大な発電所です。

が発生する秘密は、

雲の中で起こる「氷のミクロバトル」

に隠されています。

⚔️ 氷のミクロバトル:霰(あられ) vs 氷晶(ひょうしょう)

猛烈な上昇気流の中では、

成長して重くなり落下しようとする「霰(あられ)」

と、

軽くて上へ吹き飛ばされる小さな「氷晶(ひょうしょう)」

が激しく衝突を繰り返しています。

この時、衝突のエネルギーによって電荷が移動し、

霰(あられ)はマイナス(負)に、氷晶はプラス(正)に帯電

します。


⛄ 霰(あられ): 水滴が凍る時の潜熱で、ほんの少しだけ温かい状態になっています。

❄️ 氷晶(ひょうしょう): 上昇気流に乗っているだけで、キンキンに冷えています。

氷(水分)の中には、

プラスの電気を持つ粒(水素イオン)

と、

マイナスの電気を持つ粒(水酸化物イオン)

が含まれています。

そして、

氷の中にある「プラスの電気」は、圧倒的に身軽で、動くスピードが速く、温かい場所から冷たい場所へ逃げたがる

という性質があります。

そのため、2つが衝突した瞬間温かい霰(あられ)から冷たい氷晶へと「プラスの電気」が一瞬で引っ越しをします。

プラスの電気を奪った「氷晶」は、上昇気流に乗って雲の頂上へ。

プラスを奪われてマイナスになった「霰(あられ)」は、雲の底へ。

こうして、

潜熱が作り出したわずかな温度差

によって、

雲の上下で「プラス」と「マイナス」の電気が完全に分離

されます。


🛡️ 空気の防御力 vs 雷の攻撃力(絶縁破壊)

雲の上下プラスとマイナスが分断されると、その間にはとてつもない緊張状態(電場強度)が生まれます。

例えるなら、限界までパツンパツンに引っ張られた極太のゴムバンドです。

本来、「空気」

電気を通さない優秀な絶縁体(物理無効シールド)

です。

空気を1メートル進むだけでも、

約300万ボルトもの攻撃力(耐電圧)

が必要になります。

しかし、

限界まで電気が溜まった積乱雲の電圧は、約1億〜10億ボルト

と言われています。

ピカチュウの「10万ボルト」が可愛く思えてしまうほど、大自然の雷のエネルギーは桁違いですよね⚡️

莫大な電圧空気の防御力の限界点を上回った瞬間、

防御力貫通(絶縁破壊)

が発生します。

その強大なギャップを一気にゼロに戻そうとして、数キロメートル先の地面や雲に向けて「雷(放電)」が放たれるのです。

この

「空気の絶縁が壊れる瞬間」

こそが、の正体です。


💡 静電気と雷の違い

ちなみに、

冬場にドアノブを触って「バチッ!」とくる静電気

も、実は

数千〜1万ボルトもの電圧があるミニチュア版の雷

だと言われています。

「そんな高電圧が体に流れて、なぜ感電死しないのか?」

静電気が「痛いけど死なない」

のは、電気の世界のもう一つの重要なパラメータである「電流(アンペア)」が関係しています。


電気のパワーを理解するには、「水鉄砲」をイメージすると分かりやすいかもしれません。

電圧(ボルト:V)=「水を押し出す圧力(勢い)」
電圧が高いほど、水を遠くまで勢いよく飛ばす力が強い。

電流(アンペア:A)=「流れる水の量(太さ)」
電流が高いほど、一度に流れる水の量が多い。

🔋 静電気

電圧は高い( 約3,000〜10,000ボルト)が、電流(水の量)はごくわずか。

針の穴のような細いノズルから、ものすごい圧力で水が一瞬だけピュッ!と飛んできた状態。

勢い(電圧)はある

ので「痛っ!」とはなりますが、

水の量(電流)が少なすぎる

ため、致命傷にはなりません。

🌩️ 落雷

約1億〜10億ボルト電圧に加え、約1,000〜数万アンペア電流

ダムが崩壊して、水がものすごい圧力で押し寄せてきた状態です。

※ちなみに、

家庭用のコンセントは100ボルト

ですが、

電流が15アンペアほど流れ続ける

ため、感電すると非常に危険です。


🧥 なぜ体に「1万ボルト」も帯電するのか?

なぜ私たちの体は、日常生活の中でそんな高電圧を溜め込んでしまうのでしょうか?

これも、

雲の中で霰(あられ)と氷晶がぶつかって電気が移動する

のと同じメカニズムだと言われています。


私たちの着ている服(セーターやシャツなど)がこすれ合うと、「摩擦」によって、素材同士の間で

「マイナスの電気(電子)」の奪い合い

が発生します。

例えば、

「プラスチックの下敷きで髪の毛をこする」と髪が逆立つ

のは、摩擦によって髪の毛から下敷きマイナスの電気が奪われ、

髪の毛が「プラス」、下敷きが「マイナス」に帯電する

からです。

これと同じことが、服を着て動いているだけで全身で起きています。

特に冬場は「空気が乾燥」しているため、溜まった電気が空気中へ逃げにくく体の中に電気が溜まってしまう(帯電する)のです。

そして、そのパンパンに溜まった電気が、金属のドアノブなど(電気を通しやすいもの)に近づいた瞬間、

空気の絶縁を破壊して一気に逃げ出す

のが「静電気」の正体です。


私たちが服を着て動く摩擦で体に1万ボルトの電気が溜まり、ドアノブへの絶縁破壊で放電する静電気

それと全く同じメカニズムが、大自然のスケールで起きているのが「積乱雲と雷」です。

落雷静電気も、規模が違うだけで

「こすれ合って電気が偏り、限界を超えて一気に放電する」

というメカニズムは全く同じです。


✈️ 奇跡の道しるべ

絶縁破壊による10億ボルトの落雷

そして

潜熱の無限コンボが吹き荒れる強烈な乱気流

anemoi』の主人公の麦と、愛乃の父の湊さんが巻き込まれた積乱雲の嵐は、これほどまでに絶望的で、気象学的に見ても「絶対に生還不可能」空の最深部でした。

だからこそ、そんな暗黒の空の中で、

乱気流のない安全なルートをピンポイントで示し続けた愛乃のペンダントの光

は、理屈を超えた「奇跡の光」そのものだったと言えるのではないでしょうか。

次回も真澄町の風を感じながら、新たな発見を探していきたいと思います。


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